NL2019249B1 - Thermische accu - Google Patents

Thermische accu Download PDF

Info

Publication number
NL2019249B1
NL2019249B1 NL2019249A NL2019249A NL2019249B1 NL 2019249 B1 NL2019249 B1 NL 2019249B1 NL 2019249 A NL2019249 A NL 2019249A NL 2019249 A NL2019249 A NL 2019249A NL 2019249 B1 NL2019249 B1 NL 2019249B1
Authority
NL
Netherlands
Prior art keywords
thermal
cooling
accumulating medium
water
container
Prior art date
Application number
NL2019249A
Other languages
English (en)
Inventor
Cecilia Maria Van Bohemen Saskia
Kamphorst Rens
Original Assignee
Botemp B V
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Botemp B V filed Critical Botemp B V
Priority to NL2019249A priority Critical patent/NL2019249B1/nl
Priority to EP18749187.3A priority patent/EP3652265A1/en
Priority to PCT/NL2018/050476 priority patent/WO2019013636A1/en
Application granted granted Critical
Publication of NL2019249B1 publication Critical patent/NL2019249B1/nl

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28DHEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
    • F28D20/00Heat storage plants or apparatus in general; Regenerative heat-exchange apparatus not covered by groups F28D17/00 or F28D19/00
    • F28D20/02Heat storage plants or apparatus in general; Regenerative heat-exchange apparatus not covered by groups F28D17/00 or F28D19/00 using latent heat
    • F28D20/021Heat storage plants or apparatus in general; Regenerative heat-exchange apparatus not covered by groups F28D17/00 or F28D19/00 using latent heat the latent heat storage material and the heat-exchanging means being enclosed in one container
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09KMATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K5/00Heat-transfer, heat-exchange or heat-storage materials, e.g. refrigerants; Materials for the production of heat or cold by chemical reactions other than by combustion
    • C09K5/02Materials undergoing a change of physical state when used
    • C09K5/06Materials undergoing a change of physical state when used the change of state being from liquid to solid or vice versa
    • C09K5/063Materials absorbing or liberating heat during crystallisation; Heat storage materials
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25DREFRIGERATORS; COLD ROOMS; ICE-BOXES; COOLING OR FREEZING APPARATUS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F25D3/00Devices using other cold materials; Devices using cold-storage bodies
    • F25D3/005Devices using other cold materials; Devices using cold-storage bodies combined with heat exchangers
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25DREFRIGERATORS; COLD ROOMS; ICE-BOXES; COOLING OR FREEZING APPARATUS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F25D3/00Devices using other cold materials; Devices using cold-storage bodies
    • F25D3/02Devices using other cold materials; Devices using cold-storage bodies using ice, e.g. ice-boxes
    • F25D3/06Movable containers
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25DREFRIGERATORS; COLD ROOMS; ICE-BOXES; COOLING OR FREEZING APPARATUS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F25D2303/00Details of devices using other cold materials; Details of devices using cold-storage bodies
    • F25D2303/08Devices using cold storage material, i.e. ice or other freezable liquid
    • F25D2303/085Compositions of cold storage materials
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28FDETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F2265/00Safety or protection arrangements; Arrangements for preventing malfunction
    • F28F2265/20Safety or protection arrangements; Arrangements for preventing malfunction for preventing development of microorganisms
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/14Thermal energy storage

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)

Abstract

De onderhavige uitvinding heeft betrekking op een thermische accu voor een koude-warmte opslaginrichting. De onderhavige uitvinding heeft verder betrekking op een werkwijze voor het vervaardigen van een dergelijk thermische accu voor een koude-warmte opslaginrichting alsmede de productie van het betreffende koude-warmtemiddel. In een eerste aspect van de uitvinding wordt een thermische accu verschaft voor een koude-warmte opslaginrichting welke ingericht is voor gebruik in een koelcontainer ten behoeve het koelen van producten welke in de koelcontainer aanwezig zijn, de thermische accu omvattende een compartiment voor het omvatten van een warmte accumulerend medium, welk compartiment vervaardigd is uit thermisch gei'soleerde wanddelen en het middels een thermische interface afgeven van koude van het warmte accumulerend medium naar de koelcontainer, waarbij het warmte accumulerend medium een koelcompositie betreft, omvattende een zoutoplossing, welke bestaat uit een compositie van ten minste een in water oplosbaar zout met een gewichtspercentage dat gelegen is tussen de 10 en 55%, alsmede water met een gewichtspercentage dat gelegen is tussen de 45 en 90%, en een antibacterieel additief omvattende isothiazolinoonverbindingen.

Description

Figure NL2019249B1_D0001
Octrooicentrum Nederland © Aanvraagnummer: 2019249 © Aanvraag ingediend: 14 juli 2017 © 2019249 © B1 OCTROOI © Int. Cl.:
C09K 5/06 (2018.01) F25D 3/06 (2018.01) F28D
20/02 (2018.01)
0 Aanvraag ingeschreven: © Octrooihouder(s):
28 januari 2019 BoTemp B.V. te Rijen.
0 Aanvraag gepubliceerd:
- © Uitvinder(s):
Saskia Cecilia Maria van Bohemen te Rijen.
© Octrooi verleend: Rens Kamphorst te Rijen.
28 januari 2019
© Octrooischrift uitgegeven: © Gemachtigde:
13 mei 2019 ir. J.M.G. Dohmen c.s. te Eindhoven.
Thermische accu
De onderhavige uitvinding heeft betrekking op een thermische accu vooreen koude-warmte opslaginrichting. De onderhavige uitvinding heeft verder betrekking op een werkwijze voor het vervaardigen van een dergelijk thermische accu vooreen koude-warmte opslaginrichting alsmede de productie van het betreffende koude-warmtemiddel. In een eerste aspect van de uitvinding wordt een thermische accu verschaft voor een koude-warmte opslaginrichting welke ingericht is voor gebruik in een koelcontainer ten behoeve het koelen van producten welke in de koelcontainer aanwezig zijn, de thermische accu omvattende een compartiment voor het omvatten van een warmte accumulerend medium, welk compartiment vervaardigd is uit thermisch geïsoleerde wanddelen en het middels een thermische interface afgeven van koude van het warmte accumulerend medium naarde koelcontainer, waarbij het warmte accumulerend medium een koelcompositie betreft, omvattende een zoutoplossing, welke bestaat uit een compositie van ten minste een in water oplosbaar zout met een gewichtspercentage dat gelegen is tussen de 10 en 55%, alsmede water met een gewichtspercentage dat gelegen is tussen de 45 en 90%, en een antibacterieel additief omvattende isothiazolinoonverbindingen.
NL B1 2019249
Dit octrooi is verleend ongeacht het bijgevoegde resultaat van het onderzoek naar de stand van de techniek en schriftelijke opinie. Het octrooischrift komt overeen met de oorspronkelijk ingediende stukken.
Korte aanduiding: Thermische accu
Beschrijving
De onderhavige uitvinding heeft betrekking op een thermische accu voor een koude-warmteopslaginrichting.
De onderhavige uitvinding heeft verder betrekking op een werkwijze voor het vervaardigen van een dergelijk thermische accu voor een koude-warmteopslaginrichting alsmede de productie van het warmte accumulerend medium, een kit van onderdelen voor het vervaardigen van een warmte accumulerend medium, een geïsoleerde container met een dergelijke thermische accu, een transportmiddel met een dergelijke thermische accu en tot slot het gebruik van een warmte accumulerend medium in een dergelijke thermische accu.
Thermische accu’s zijn latente vormen van thermische opslag waarin een bepaalde capaciteit aan thermische energie opgeslagen zit en gedurende een bepaalde periode kan worden afgegeven, bijvoorbeeld voor het koelen van producten. Thermische accu’s kunnen voor velerlei toepassingen worden ingezet, waaronder opslag in geïsoleerde containers waarin bepaalde producten zoals voedsel gekoeld of bevroren dient te blijven. Deze containers kunnen ergens als tijdelijke of permanente opslag worden gebruikt, of als geïsoleerde opleggers worden gebruikt voor transport van producten die op een bepaalde temperatuur gehouden dienen te worden, zoals voedsel, planten, ijs, etc. Deze opleggers bestaan uit een compartiment of container waarvan veelal zowel de vloer, de wanden als het dak voorzien zijn van isolerend materiaal, zoals polyurethaan schuim. De producten dienen op de juiste temperatuur te worden gehouden. Deze juiste temperatuur ligt veelal tussen de -30 °C en +30 °C, maar kan meer in het bijzonder ruim boven het vriespunt liggen, net daar boven op koeitemperatuur, of ruim daar onder voor een vriestemperatuur. Ten behoeve van het behouden van de juiste temperatuur zijn dergelijke containers veelal voorzien van een koelmotor. De koelmotor of warmtepomp zorgt middels een circuit van een compressor, verdamper, expansieventiel en condensor in het comprimeren en expanderen van een vloeistof waarbij temperatuurtoename en -afname optreedt. Middels een warmtewisselaar wordt afhankelijk van welke zijde van het systeem, deze verhoogde of verlaagde temperatuur gebruikt voor het in de container brengen van warmte of koude. Veelal wordt voor de meeste toepassingen daarbij gebruik gemaakt van het toevoegen van koude ten behoeve van het verlagen en behouden van de temperatuur van de producten in de container. Het actieve deel van het systeem (de compressor/verdamper) wordt vooral bij transport toepassingen van geïsoleerde opleggers aangedreven door een verbrandingsmotor. Dit kan in beginsel dezelfde verbrandingsmotor zijn ais de motor die het voertuig aandrijft, maar is meestal ais afzonderlijke motor op de oplegger aangebracht.
Dergelijke koelsystemen worden op grotendeels gelijke wijze ook toegepast voor stationaire koeling waarbij de container niet op een oplegger aanwezig is, maar voor korte of lange tijd op een bepaalde plek kan worden geplaatst. Veelal zijn dergelijke containers wel ingericht om op eenvoudige wijze getransporteerd te worden, bijvoorbeeld doordat ze in standaard containerdimensies zijn uitgevoerd en ingericht om door de vorken van een vorkheftruk op een oplegger te worden geplaatst. De kenmerken van de container en het koelsysteem komen echter in grote lijnen overeen.
Dergelijke diesel of benzine aangedreven motoren hebben echter vanuit milieuoogpunt diverse nadelen. Ze verbruiken fossiele brandstoffen, zorgen voor hoge mate van CÖ2,- fijnstof- en andere niet gewenste uitstoot, zijn vaak luidruchtig, en bovenal niet milieuvriendelijk. Een ander nadeel van verbrandingsmotor aangedreven koelsystemen is dat dergelijke energieomzetting niet flexibel is. Duurzaam verkregen (elektrische) energie kan bijvoorbeeld niet gebruikt worden, Qok is peakshaving niet mogelijk omdat de energie afgenomen dient te worden op het moment dat deze nodig is, en niet wanneer de voorhanden is of voordelig kan worden aangekocht. Derhalve bestaat er een behoefte aan alternatieven die ten minste sommige van deze nadelen niet bezitten of waarbij deze nadelen in mindere mate aanwezig zijn.
Het is thans een doel van de onderhavige uitvinding om te voorzien in een verbeterde thermische accu die als alternatief gebruikt kan worden voor thans bekende koelsystemen.
Het is een verder doel van de onderhavige uitvinding om in een verbeterde passieve thermische accu te voorzien die een PCM omvat maar waarbij althans ten minste enkele van bovengenoemde nadelen worden opgeheven of geminimaliseerd.
Het genoemde doel wordt volgens een eerste aspect van de onderhavige uitvinding bereikt met een thermische accu voor een koude-warmte opslaginrichting welke ingericht is voor gebruik in een koelcontainer ten behoeve van het koelen en/of het op temperatuur houden van producten welke in de koelcontainer aanwezig zijn, de thermische accu omvattende:
een compartiment voor het omvatten van een warmte accumulerend medium, waarbij het compartiment vervaardigd is van thermisch geïsoleerde wanddelen en het middels een thermische interface afgeven van thermische energie van het warmte accumulerend medium naarde koelcontainer; waarbij het warmte accumulerend medium een compositie betreft, omvattende:
een faseovergangsmateriaal, alsmede een antibacterieel additief, omvattende isothiazolinoonverbindingen.
Thans is het bekend om koeltechniek toe te passen waarbij er geen benzine of dieselverbrandingsmotor benodigd is. Een bekend voorbeeld daarvan is het toepassen van een enkel elektrisch aangedreven Peltier-element. Dit heeft echter in vergelijking met verbrandingsmotoren weer andere nadelen. Zo is een Peltier-element minder efficiënt in de omzetting naar koude, en behoeft een dergelijk element een elektrische energiebron, die bij afwezigheid van een verbrandingsmotor door een of meerdere batterij zal moeten worden verschaft. Aan het gebruik van dergelijke batterijen zitten weer verdere nadelen.
Een ander bekend alternatief is het gebruik van een thermische accu in de vorm van een koudebuffer waarbij in het bijzonder passieve koeling wordt toegepast. Middels een passief koelsysteem wordt thermische energie opgeslagen in een koelmiddel dat dienst doet als koudebuffer. Deze koudebuffer wordt voor gebruik epgeladen door het koelmiddel af te koelen tot een lage temperatuur. Eenmaal afgekoeld, is het koelmiddel gereed voor gebruik en kan naar gelang de benodigde capaciteit en koeltemperatuur worden gebruikt in de container. De efficiëntie van deze vorm van koude opslag kan aanzienlijk worden verbeterd door het gebruik van een zogenoemd Phase Change Material, PCM. Het principe achter een PCM is dat het materiaal bij het overgaan van de fase van vast naar vloeibaar of vice versa grote hoeveelheden warmte uit de omgeving kan absorberen (bij de faseovergang van vast naar vloeibaar), afgeven (bij de faseovergang van vloeibaar naar vast).
Het gebruik van een dergeiijk latente, passieve thermische accu kent belangrijke voordelen ten opzichte van de actieve, verbrandingsmotor aangedreven koelsystemen. Passieve koudebuffers zijn veel milieuvriendelijker omdat er geen uitstoof plaatsvindt van CCh of andere broeikasgassen, ze hergebruikt kunnen worden, geen geluid produceren, etc. Vooral de afwezigheid van uitsloot van COz alsmede het voorkomen van geluidsoverlast is voor vele toepassingsgebieden essentieel. Transport van producten is veelal omslachtig omdat steden voertuigen met hoge CCh-uitstoot en/of hoge mate van geluidsproductie eenvoudigweg niet in het centrum toelaten. Dergelijke producten kunnen met een voertuig met geïsoleerde oplegger die voorzien is van een passieve koudebuffer wei tot aan de plaats van bestemming worden afgeieverd.
Het gebruik van een thermische accu met een warmte accumulerend medium op basis van een PCM heeft verdere voordelen die zich niet beperken tot de toepassing van een transport met geïsoleerde containers. Dergelijke thermische accu’s kunnen bij uitstek gebruikt worden in statische opslag oplossingen waarbij producten of voedsel in een geïsoleerde ruimte (een container of andere ruimte) ligt opgesiagen. Het gebruik in een dergelijke toepassing heeft als voordeel dat energie die gewonnen is uit duurzame bronnen zoals zon of windenergie aangewend kan worden als primaire energiebron.
Tevens kan opslag van de thermische energie en het gebruik los worden gekoppeid vanwege de iatente eigenschappen van het medium. Dit maakt dat peakshaving mogeiijk is, waarbij de primaire energie op een gunstig moment wordt afgenomen.
De thermische accu met een warmte accumulerend medium op basis van een PCM is tevens bijzonder geschikt voor gebruik in gebouwen waarbij de accu bijvoorbeeld 's-nachts koude kan opnemen en overdag ten behoeve van verkoeling voor de ruimte weer kan afgeven. De thermische accu volgens de uitvinding is tevens voor legio andere toepassingen geschikt waarbij warmte, koude of thermische energie overdracht plaats dient te vinden. Voorbeeld daarvan is het gebruik in een datacenter waarin de ruimte van het datacenter gekoeld dient te worden of waarbij do computersystemen en de daarin aanwezige warmte ontwikkelende componenten zoals de CPU’s kunnen worden gekoeld.
Tevens is de thermische accu volgens de uitvinding bijzonder geschikt als backup systeem waarbij een primair koelsysteem zorgt voor het leveren van een bepaalde benodigde koeicapaciteit en waarbij de thermische accu volgens de uitvinding als secundair backup systeem ingeschakeld kan worden bij het wegvallen van het primair systeem, om zodoende voor een overeenkomstig de koeicapaciteit. van het backup koelsysteem een bepaalde tijd kunnen blijven onderhouden van de koeicapaciteit. in het bijzonder kunnen beide systemen zo ingericht zijn, dat het primaire koelsysteem zorgt voor het opladen van de thermische accu van het secundaire koelsysteem.
Het gebruik van een PCM omvattend warmte accumulerend medium kent echter ook nadelen. De materialen waaruit het PCM-warmte accumulerend medium vervaardigd is, kunnen na verloop van tijd van elkaar gescheiden raken. Dit heeft een nadelig effect op de werking van het middel. Door de ontmenging kan het PCM het vermogen om bij een constante temperatuur warmte op te nemen/af te staan verliezen. Er ontstaat dan tijdens het ontdooien van het PCM een temperatuursverioop.
Derhalve is het lastig om de juiste samenstelling te vinden waarbij constante warmte uitwisseling plaatsvindt. Ook kunnen zich in een PCM warmte accumulerend medium bacteriën en virussen ontwikkelen die schadelijk zijn voor de te bewaren of transporteren producten, in het bijzonder wanneer dit consumptiegoederen of medicijnen betreffen. Deze bacteriën en/of virussen kunnen tevens de samenstelling van het PCM veranderen waardoor de eerder genoemde complicaties op kunnen treden. Om dit te voorkomen kunnen ontsmettingsadditieven worden tcegepast.
Zoals gezegd, kent het gebruik van passieve thermische accu’s met PCM veel voordelen boven actieve koelsystemen, waarbij navolgend de thermische accu als voorbeeld wordt uitgelegd voor toepassing bij transport van producten in steden. Aan het gebruik van PCM kleven echter ook voorgaand beschreven nadelen.
Voor veel producten of goederen is het niet allen van belang deze op de juiste temperatuur te brengen, maar deze bovenal op deze temperatuur te behouden. Voorbeelden van dergelijke producten waar dit in het bijzonder voor van toepassing is, zijn bijvoorbeeld bederfelijke levensmiddelen, farmaceutische producten, chemische producten, etc.
Dergelijke producten dienen vaak op een bepaalde plaats voor enige tijd gekoeld dan wel in het bijzonder bevroren toestand te worden gehouden. Dit is bijvoorbeeld het geval bij het in voorraad houden van dergelijke producten bij een supermarkt, apotheek of fabriek. Dergelijke producten dienen echter ook naar deze locaties toe te worden getransporteerd. Dit kan met behulp van voertuigen met gekoelde opleggers, dan wel met een variant daarop zoals een bus met gekoelde laadruimte, etc. In zowel de statische als verplaatsbare variant worden de producten met behulp van een koeloplossing in de koelcontainer op de juiste temperatuur gehouden. Een afdoende isolatie van de koelcontainer zorgt ervoor dat de koude die door de koeloplossing geleverd wordt, niet overgedragen wordt naarde omgeving buiten de container.
De techniek die gebruikt wordt voor het realiseren van de koeloplossing betreft een passieve thermische accu. Dat wil zeggen, er wordt geen elektrische energie of omzetting van fossiele brandstof gebruikt gedurende het gebruik (opslag, of transport). Met behulp van een Phase Change Material, of fase veranderend/overgangsmateriaal, PCM, wordt thermische energie voorafgaand aan het gebruik opgeslagen en gedurende gebruik als latente energie of in het bijzonder latente koude weer afgegeven. Een dergelijke oplossing is stil, licht van gewicht, emissieloos, onderhoudsarm, modulair en relatief goedkoop in vergelijking tot de elektrisch aangedreven of op fossiele brandstof werkende koelsystemen.
De latente energie of in het bijzonder de latente koude, wordt opgeslagen in een thermische accu. De thermische accu is ingericht om in de koelcontainer (of meer in het algemeen een geïsoleerde container) met de te koelen producten opgenomen te worden. Dit kan zowel daadwerkelijk in de container zelf zijn, waarbij de thermische accu omsloten wordt door de container, maar deze kan ook in de wand van de container geïntegreerd zijn, of al dan niet aan de buitenzijde afneembaar aan een wand of nabij een wand van de container bevestigd worden.
De thermische accu bestaat uit een compartiment dat vervaardigd is uit een aantal wanddelen waardoor er tussen de afgesloten wanddelen een ruimte ontstaat. De wanddelen hebben een hoge thermisch isolatiewaarde en kunnen bijvoorbeeld dubbelwandig zijn uitgevoerd, waarbij in het bijzonder een thermisch isolatiemateriaal tussen de wanden is aangebracht. Dit kan een schuimmateriaal betreffen zoals kurk, cellulosevlokken, glaswol, steenwol, perliet, geëxtrudeerd polystyreen, geëxpandeerd polystyreen, polyurethaan, polyisocyanuraat, resolhardschuim, noppenfolie, etc. Binnen de door de wanden gevormde afgesloten ruimte is een warmte accumulerend medium opgenomen. Het compartiment is bij voorkeur zodanig gevormd, dan het warmte accumulerend medium in en uit het compartiment kan worden genomen en toegevoegd. Meer in het bijzonder omvat het compartiment daarvoor een afsluitbare opening.
Het compartiment is verder voorzien van een thermische interface voor het in thermische verbinding brengen van enerzijds de omgeving binnen de koelcontainer, bijvoorbeeld de daarin aanwezige lucht, en anderzijds het warmte accumulerend medium in de thermische accu. Meer in het bijzonder is de thermische interface een warmtewisselaar welke voorzien is van buizen die in thermisch contact staan met het warmte accumulerend medium en/of koelplaten of vinnen voor het verschaffen van de thermische interface. Het medium in de buizen/het koelcircuit kan een koelmiddel of meer algemeen thermisch medium betreffen zoals glycol of freon of andere synthetische en/of natuurlijke koudemiddelen).
Het warmte accumulerend medium omvat PCM, waardoor grotere latente koude capaciteit efficiënter en over de tijd meer constant kan worden afgegeven. Het gebruik van PCM als latent koudemiddel brengt echter ook moeilijkheden met zich mee. Een daarvan is dat er maatregelen dienen te worden getroffen om bacteriegroei en virusontwikkeling tegen te gaan. Om de bacteriegroei of virusontwikkeling te voorkomen kunnen ontsmettingsadditieven worden toegepast.
Aan het gebruik van dergelijke ontsmettingsadditieven kleven echter nadelen. Veel ontsmettingsadditieven zijn onvoldoende krachtig. Er dient derhalve een hoge dosering te worden toegepast. Deze hoge dosering is dusdanig hoog dat het de compositie van het warmte accumulerend medium significant verandert. Dit heeft een nadelig effect op de werking van het PCM en daarmee de thermische accu en het koelsysteem in het algemeen. Krachtigere ontsmettingsadditieven of antibacteriële additieven zijn vaak schadelijk voor de gezondheid van mensen. Dergelijke additieven vereisen derhalve bijzondere maatregelen om met deze schadelijke stoffen te mogen werken. Dit is zowel van toepassing bij de productie als ook in bepaalde mate bij gebruik, en in het bijzonder wanneer de te koelen producten in de geïsoleerde container medicijnen of voedsel betreffen.
De uitvinders zijn echter tot het verrassende inzicht gekomen dat een antibacterieel additief in de vorm van isothiazolinoonverbindingen, meer in het bijzonder bekend onder de benaming BMC50 en als zodanig in de handel verkrijgbaar, effectief is als antibacterieel en virus remmend middel, maar bovenal, geen nadelig effect uitoefent op de fase overgangsparameters van het PCM. Daarmee blijkt dit additief, en BMC 50 in het bijzonder, zeer geschikt voor gebruik in een dergelijke toepassing met PCM in een koelcontainer en ook voldoende werkzaam is bij lage concentraties waardoor de effectiviteit van het PCM niet of slechts minimaal wordt beïnvloed.
Meer in het bijzonder is het antibacterieel additief een additief op basis van methylisothiazolinone, dat bij voorkeur een compositie omvat van 5-chloor-2-methyl-2Hisothiazool-3-on en 2-methyl-2H-isothiazool-3-on. Meer bij voorkeur betreft de compositie van 5-chloor-2-methyl-2H-isothiazool-3-on en 2-methyl-2H-isothiazool-3-o tussen de 1 en 5 gewichtsprocent in het antibacterieel additief. Het voordeel van een dergelijk antibacterieel additief is dat het een zeer effectief biocide betreft dat een groot werkingsgebied heeft voor de bestrijding van diverse bacteriën, algen en slijm in water of vloeistofcircuits. De antibacteriële en antivirus werking is reeds zeer effectief bij lage concentraties en omvat snelle en langwerkende componenten. Tevens is het biologisch afbreekbaar en bevat geen verbindingen van zware metalen of chloorfenolen en is veilig voor de meest voorkomende metalen.
In een voorbeeld omvat het antibacterieel additief een gewichtspercentage dat gelegen is tussen de 0,1 en 5%, en bij voorkeur tussen de 0,2 en 3%, meer bij voorkeur tussen de 0,4 en 0,55%, meest bij voorkeur althans hoofdzakelijk 0,5%.
Gebleken is, dat de werking van het antibacterieel additief op basis van isothiazolinoonverbindingen bijzonder effectief is bij een in het warmte accumulerend medium aanwezig gewichtsverhouding van tussen de 0,1 en 5%. Voor een optimale werking, waarbij de invloed op de faseovergang van het PCM en de algehele werking van het warmte accumulerend medium minimaal is, en de antibacteriële en virus remmende werking afdoende, omvat het warmte accumulerend medium bij voorkeur althans hoofdzakelijk 0,5 gewichtsprocent antibacterieel additief omvat.
In een voorbeeld betreft het faseovergangsmateriaal een anorganisch faseovergangsmateriaal, en bestaat uit een compositie van ten minste een in water oplosbaar zout met een gewichtspercentage dat gelegen is tussen de 10 en 55%, alsmede water met een gewichtspercentage dat gelegen is tussen de 45 en 90%.
Anorganische materialen zoals water beslaan een breed temperatuurgebied en hebben in vergelijking tot organische materialen veelal een hogere smeltenthalpie per volume. Dit heeft onder andere te maken met de hogere dichtheid. Anorganische materialen hebben als voordeel dat ze goed thermisch geleidbaar zijn, een lage kostprijs hebben en nietontvlambaar zijn. Een voorbeeld van een anorganisch faseovergangsmateriaal is een zoutoplossing of zoudhydraten. Bij voorkeur bestaat de compositie van het PCM ongeveer uit 20 gewichtsprocent zout. Met een dergelijke fractie zout zal het PCM congruent smelten en stollen. In een voorkeursuitvoering bestaat de compositie van het PCM ongeveer uit ongeveer 19,5 gewichtsprocent zout, waarbij in het bijzonder het zout kaliumchloride omvat, ongeveer 80 gewichtsprocent wateren 0,5 gewichtsprocent antibacterieel additief.
In een voorbeeld bestaat de compositie uit ten minste anorganische zouten met een gewichtspercentage dat gelegen is tussen de 10 en 55%, alsmede water met een gewichtspercentage dat gelegen is tussen de 45 en 90%. Bij voorkeur bestaat de compositie van het PCM ongeveer uit 30 gewichtsprocent NaNO3, 13 gewichtsprocent NH4CI, 0,5 gewichtsprocent K2SO4, 0,5 gewichtsprocent NA2HPO4, 54 gewichtsprocent water en 0,5 gewichtsprocent BMC50.
In een ander voorbeeld kan het PCM ook een organisch materiaal omvatten. Dit kan bijzonder interessant zijn vanwege mogelijke problemen van onderkoeling en fasescheiding bij anorganische faseovergangsmaterialen op basis van zouthydraten. Paraffine is een voorbeeld van een geschikt organisch faseovergangsmateriaal en gunstig vanwege de lage kostprijs hoge warmte opslagcapaciteit en de grote beschikbaarheid.
In een voorbeeld betreft het warmte accumulerend medium een koelcompositie, omvattende:
een zoutoplossing, welke bestaat uit een compositie van ten minste een in water oplosbaar zout met een gewichtspercentage dat gelegen is tussen de 15 en 50%, bij voorkeur tussen de 15 en 35%, meer bij voorkeur tussen de 18 en 25%, meest bij voorkeur tussen althans hoofdzakelijk 20%, alsmede water met een gewichtspercentage dat gelegen is tussen de 50 en 85%, meer bij voorkeur althans hoofdzakelijk het restant gewichtspercentage;
een antibacterieel additief op basis van isothiazolinoonverbindingen.
In een voorbeeld betreft het warmte accumulerend medium een koelcompositie, omvattende:
een zoutoplossing, welke bestaat uit een compositie van ten minste een in water oplosbaar zout met een gewichtspercentage dat gelegen is tussen de 15 en 50%, bij voorkeur tussen de 30 en 50%, meer bij voorkeur tussen de 40 en 50%, meest bij voorkeur tussen althans hoofdzakelijk 45%, alsmede water met een gewichtspercentage dat gelegen is tussen de 50 en 85%, meer bij voorkeur althans hoofdzakelijk het restant gewichtspercentage;
een antibacterieel additief op basis van isothiazolinoonverbindingen.
Het warmte accumulerend medium kan vervaardigd zijn volgens een compositie waarbij de verhouding tussen het water en het in het water opgelost zout gelegen is in diverse ranges. Het zout is dan ook bij voorkeur geheel opgelost in het water, waaronder in het kader van de uitvinding moet worden verstaan dat de oplosbaarheid in water althans ten minste 50g/l betreft, zulks bij een temperatuur van 20 graden Celsius.
Uit onderzoek is gebleken dat de compositie bijzonder gunstige eigenschappen bezit bij althans hoofdzakelijk 20 gewichtsprocent zout en 80 gewichtsprocent water waarbij het antibacterieel additief althans hoofdzakelijk 0,5 gewichtsprocent betreft. Een dergeiijke latent warmte accumulerend medium met een PCM op basis van een zoutoplossing is bij voorkeur geschikt voor een eutecticum met het smelttemperatuur van -11 graden Celsius. Deze configuratie is vooral geschikt voor het gekoeld (en niet bevroren) houden van producten. Tevens is gebleken dat de compositie bijzonder gunstige eigenschappen bezit bij althans hoofdzakelijk 45 gewichtsprocent zout en 55 gewichtsprocent water waarbij het antibacterieel additief althans hoofdzakelijk 0,5 gewichtsprocent betreft. Een dergeiijke latent warmte accumulerend medium met een PCM op basis van een zoutoplossing is bij voorkeur geschikt voor een eutecticum met een smelttemperatuur van -33 graden Celsius. Een dergeiijke configuratie is vooral geschikt voor het in bevroren toestand behouden van producten in de container.
In een voorbeeld bestaat de zoutoplossing uit een compositie van water en een of meer van de groep omvattende natriumnitraat, ammoniumchloride, kaliumsulfaat en natriumwaterstoffosfaat. Het -33 eutecticum is bij voorkeur vervaardigd van een zoutoplossing met een compositie van ten minste een, bij voorkeur meerdere, meest bij voorkeur alle van de groep omvattende natriumnitraat, ammoniumchloride, kaliumsulfaat en natriumwaterstoffosfaat. In een verder voorbeeld bestaat de zoutoplossing uit tussen de 54 en 56 gewichtsprocent water, tussen de 30 en 32 gewichtsprocent natriumnitraat, tussen de 12 en 14 gewichtsprocent ammoniumchloride,tussen de 0,4 en 0,6 gewichtsprocent kaliumsulfaat en tussen de 0,3 en 0,5 gewichtsprocent natriumwaterstoffosfaat. Verder omvat het warmte accumulerend medium naast de zoutoplossing tussen de 0,4 en 0,6 gewichtsprocent anti bacterieel additief.
In een voorbeeld omvat de compositie van het warmte accumulerend medium verder ten minste een viscositeitmodificatie additief voor het aanpassen van de viscositeit van het warmte accumulerend medium, waarbij het viscositeitmodificatie additief bij voorkeur een viscositeit verhogend verdikkingsmiddel betreft en meer bij voorkeur guargom.
In vaste toestand kan er geen lekkage ontstaan van het PCM op de producten die zich in de container buiten de thermische accu bevinden. Echter, indien de fase van het PCM verandert, en het PCM naar een vloeibare toestand overgaat, is het van belang dat het compartiment goed afgesloten is om lekkage op de producten in de container te voorkomen. Om de kans daarop verder te verkleinen, zijn naast het vervaardigen van een goed afgesloten compartiment, de uitvinders tot het inzicht gekomen dat het gebruik van een viscositeit verhogend verdikkingsmiddel als additief aan het PCM er voor zorgt dat het PCM minder vloeibaar is, en minder snel tussen de naden van de wanddelen op de producten kan weglekken. Tevens zorgt het additief ervoor dat er een verminderde kans is op het van elkaar gescheiden raken van de elementen uit de compositie. Bij voorkeur is er een additief toegevoegd die het PCM niet alleen verdikt, maar dusdanig indikt dat het PCM bij niet vaste toestand gelvormig is. Dit kan gerealiseerd worden door het toevoegen van guargom of guargom derivaten dan wel een combinatie daarvan. Deze verdikkingsmiddelen hebben weinig invloed op de effectiviteit van het PCM maar voorkomen dat er fasescheiding optreedt, ook op microscopische schaal.
In een voorbeeld omvat het viscositeitmodificatie additief een gewichtspercentage dat gelegen is tussen de 1 en 10%.
Dit additief is bij voorkeur in het warmte accumulerend medium aanwezig met een gewichtsverhouding dat gelegen is tussen de 1 en 10%, meer bij voorkeur tussen de 2 en 9%, meer bij voorkeur tussen de 3 en 7%.
In een voorbeeld zijn de wanden van het compartiment voor het omvatten van het warmte accumulerend medium althans gedeeltelijk vervormbaar voor het compenseren van uitzetting van het warmte accumulerend medium bij overgang van fase.
Omdat bij de overgang van fase van het PCM het warmte accumulerend medium kan volume kan toenemen of afnemen, zijn de wanden van het compartiment bij voorkeur vervormbaar, of althans gedeeltelijk vervormbaar. Dit resulteert erin dat de druk in het compartiment gelijk wordt gehouden.
In een tweede aspect van de uitvinding wordt een werkwijze verschaft voor het vervaardigen van een koelcompositie van een warmte accumulerend medium voor een thermische accu volgens een van de voorgaande beschrijvingen, waarbij de werkwijze de stappen omvat van:
het verschaffen van water;
het aan het water toevoegen van ten minste een in water oplosbaar zout;
het verkrijgen van een zoutoplossing door het mengen van het water met het oplosbaar zout tot het zout hoofdzakelijk opgelost is in het water;
het aan de zoutoplossing toevoegen van een antibacterieel additief op basis vanisothiazolinoon verbindingen.
In een voorbeeld omvat de werkwijze verder de stap van;
het aan de zoutoplossing toevoegen van een viscositeitmodificatie additief, waarbij het viscositeitmodificatie additief bij voorkeur een viscositeit verhogend verdikkingsmiddel betreft en meer bij voorkeur guargom omvat.
In een derde aspect van de uitvinding wordt een kit van onderdelen verschaft, omvattende een eerste onderdeel dat bestaat uit een zoutoplossing of een ander PCM, en een tweede onderdeel dat bestaat uit een antibacterieel additief op basis van isothiazolinoonverbindingen, voor het met de kit van onderdelen vervaardigen van een warmte accumulerend medium ten behoeve van een thermische accu volgens een van de voorgaande beschrijvingen.
De kit van onderdelen omvat ten minste twee delen, namelijk een PCM materiaal en een antibacterieel additief zoals beschreven. Het PCM is bij voorkeur een zout of mengsel van zouten, maar kan ook een PCM zijn op basis van paraffines of andere thans bekende PCM’s. Bij voorkeur omvat de kit verder nog een verdikkingsmiddel in de vorm van bijvoorbeeld guargom of alternatief viscositeit verhogend additief. De kit van onderdelen kan op grote schal gebruikt worden om af-fabriek de onderdelen te mengen zodat een kant en klaar PCM materiaal verkregen wordt, maar de kit van onderdelen kan ook als kit met afzonderlijke onderdelen worden vervaardigd en zo verkocht, opdat een gebruiker de onderdelen pas samenvoegt indien nodig, bijvoorbeeld kort voor ingebruikname.
In een verder voorbeeld omvat de kit van onderdelen een derde onderdeel dat bestaat uit een viscositeitmodificatie additief, bij voorkeur guargom, meer bij voorkeur in een gewichtspercentage tussen de 1 en 10%, meer bij voorkeur ongeveer tussen de 1 en 3%, 3 en 5%, 5 en 7% of 7 en 10%.
In een vierde aspect van de uitvinding wordt een geïsoleerde container verschaft voor het op lage temperatuur houden van een of meerdere in de container omvatte producten, de container omvattende een thermische accu volgens een van de voorgaande beschrijvingen.
In een voorbeeld omvat de geïsoleerde container een koelsysteem voor het tot een vooraf ingegeven temperatuur afkoelen van het warmte accumulerend medium in de thermische accu.
In een voorbeeld omvat de geïsoleerde container een warmtewisselaarsysteem om de thermische energie van de thermische accu over te brengen naar de geïsoleerde container, waarbij het warmtewisselaarsysteem althans deels in de thermische accu is opgenomen en althans deels in de geïsoleerde container voor thermische verbinding tussen de accu en de container.
In een verder voorbeeld omvat de geïsoleerde container een veelheid van koelelementen, welke in het bijzonder koelhuizen en/of koelvinnen betreffen, welke koelelementen ingericht zijn voor transport van een door de koelelementen stromende koelvloeistof, waarbij de koelelementen ten minste gedeeltelijk in de geïsoleerde container zijn opgenomen en ten minste gedeeltelijk in de thermische accu en in thermische verbinding staan met het daarin aanwezige warmte accumulerend medium;
een pomp, welke ingericht is voor het door de koelelementen laten stromen van de koelvloeistof;
een stuureenheid, welke de pomp aanstuurt en ingericht is om de stromingssnelheid van de pomp te regelen ten behoeve van het regelen van de snelheid van afgifte van thermische energie van de thermische accu naar de producten in de geïsoleerde container.
De geïsoleerde container omvat grofweg de geïsoleerde container, een koelsysteem of meer bijzonder een warmtewisselaar en een thermische accu of meer bijzonder een koude accu. De koude accu is de primaire thermische energiebron om de temperatuur van de producten in de container laag te houden. De wijze waarop de thermische energie wordt overgedragen is met behulp van een warmtewisselaar. De warmtewisselaar is echter voorzien van een pomp en een stuureenheid waarmee de pomp kan worden aangestuurd om zo de stromingssnelheid van het koelmiddel in de buizen van de warmtewisselaar te sturen. Hoe harder de pomp pompt, hoe sneller het koelmiddel door het koelcircuit van buizen gaat en hoe meer thermische energie wordt overgedragen van de accu naar de container. Het koelmiddel in het circuit kan water omvatten en bij voorkeur met een antivries additief, maar kan ook alcohol of dergelijke omvatten.
In een vijfde aspect van de uitvinding wordt een vrachtwagen, bus of andere voertuig verschaft omvattende een gekoelde container volgens een voorgaande beschrijving.
In een zesde aspect van de uitvinding wordt voorzien in het gebruik van een warmte accumulerend medium in thermische accu volgens een van de voorgaande beschrijvingen, waarbij het warmte accumulerend medium een compositie betreft, omvattende: een faseovergangsmateriaal;
een antibacterieel additief op basis van isothiazolinoonverbindingen, alsmede een viscositeitmodificatie additief, waarbij het viscositeitmodificatie additief bij een viscositeit verhogend verdikkingsmiddel betreft en bij voorkeur guargom omvat.
De uitvinding zal nu aan de hand van een tekening nader worden toegelicht, welke tekening achtereenvolgens toont in:
Figuur 1 een thermische accu volgens een aspect van de uitvinding, welke opgenomen is in een koelsysteem voor het koelen van een geïsoleerde container.
In de figuur 1 wordt een enkel ter illustratie een van de vele toepassingen getoond van een thermische accu 15 volgens een aspect van de uitvinding. Een dergelijke thermische accu15 is een latente vorm van thermische opslag waarin een bepaalde capaciteit aan thermische energie opgeslagen zit en gedurende een bepaalde periode kan worden afgegeven, bijvoorbeeld zoals in figuur 1 getoond in de vorm van een geïsoleerde container 11 voor het koelen van producten.
Het hier in figuur 1 getoonde voorbeeld van de toepassing van een thermische accu voor een geïsoleerde container 10 is slechts een van de vele toepassingen waarin het gebruik van een thermische accu volgens de uitvinding tot zijn recht komt. De uitvinding dient in dit kader dan ook niet beperkt worden uitgelegd. Andere toepassingen voor de thermische accu betreffen in beginsel iedere toepassing waar er een vraag naar (latente) thermische warmte bestaat. Dit kan dus zijn als primaire of secundair back-up of redundant koelsysteem voor de woningbouw, maar ook utiliteitsbouw zoals in fabrieken, kantoren, scholen, opslagruimtes, ziekenhuizen, winkels, garages, bioscopen, energiecentrales, waterzuiveringsinstallaties, etc. etc. Daarnaast kan de thermische accu ook ingezet worden om bijvoorbeeld installaties te koelen. Denk daarbij aan het koelen van (chemische) processen, of het koelen van warmte producerende elektronica zoals processoren in datacenters. Ten behoeve van de leesbaarheid worden al deze toepassingen niet nader beschreven en uitgewerkt, maar wordt in dit voorbeeld van figuur 1 uitgegaan van een uitvoeringsvorm van de uitvinding waarbij de thermische accu zorgt voor een koude capaciteit van een koelsysteem van een geïsoleerde container.
De geïsoleerde container 11 is ingericht voor de opslag van producten die via de deuren 12 in de container kunnen worden geplaatst. Deze producten kunnen korte of lange tijd worden opgeslagen of kunnen in de container worden geplaatst om vervolgens te worden getransporteerd. Daartoe kan de container 11 voorzien zijn van bevestigingsmiddelen 13 die aan de onderzijde van de container 11 zijn aangebracht en het mogelijk maken dat de container 11 op een oplegger kan worden geplaatst en veilig getransporteerd. De container 11 kan echter ook onlosmakelijk aan een oplegger van een voertuig zijn bevestigd. Voor de werking van de thermische accu 15 maakt dat geen verschil.
De producten in de container dienen op een bepaalde temperatuur gehouden dienen te worden. Dit kan voedsel betreffen, maar ook planten, ijs, medicijnen, etc. Deze opleggers bestaan uit een compartiment of container 11 waarvan veelal zowel de vloer, de wanden als het dak voorzien zijn van isolerend materiaal, zoals polyurethaan schuim. Het isolerende materiaal is opgenomen tussen de dubbele wand 14 van de container. De producten dienen op de juiste temperatuur te worden gehouden. Deze juiste temperatuur ligt veelal tussen de -30 °C en +30 ’C, maar kan meer in het bijzonder ruim boven het vriespunt ligger, net daar boven op koeltemperatuur, of ruim daaronder vooreen vriestemperatuur. Een veel gekozen temperatuur is echter -11 of -33 °C. De thermische accu 15 is dan ook bij voorkeur geschikt voor deze temperaturen.
De thermische accu 15 bestaat uit een compartiment 15 of behuizing waarin het warmte accumulerend medium 16 is opgenomen. De wanden van het compartiment 15 zijn bij voorkeur dubbel uitgevoerd en thermisch geïsoleerd om te voorkomen dat alle warmte of koude van het warmte accumulerend medium 16 via de wanden van het compartiment 15 aan de omgeving wordt afgegeven. De wanden zijn bovendien bij voorkeur althans deels vervormbaar of samendrukbaar waardoor volume uitzetting bij faseovergang van het medium 16 kan worden opgevangen.
Met behulp van een thermische interface 18, 20, 21,22 kan de thermische energie uit het warmte accumulerend medium 16 overgebracht worden naarde container 11. Deze thermische interface kan op velerlei wijzen zijn uitgevoerd en het in figuur 1 getoonde voorbeeld dient slechts ter illustratie. Andere thermische interfaces op basis van halfgeleidertechnologie zoals peltier elementen, of op basis van convectie middels ventilatoren zijn ook mogelijk om de thermische energie over te dragen naar de container. In een voorkeursuitvoering bestaat het koelsysteem echter uit een thermische accu 15 met een warmtewisselaar 18 die een stelsel van buizen 20, 21 omvat die zich deels 20 in de thermische accu bevinden, en deels 21 buiten de thermische accu in de container 11. Door de buizen 20, 21 loopt een medium zoals een vloeistof of een gas dat dienst doet als thermische energiedrager tussen de accu 15 en de container 11. Zoals gesteld loopt door de buizen bij voorkeur een gas of een vloeistof. Dit hoeft echter niet het geval te zijn, de buizen kunnen ook zogenoemde heatpipes zijn, waarbij de buizen al dan niet massief zijn vervaardigd van een zeer goed thermisch geleidend materiaal zoals koper. In het geval van een vloeistof of gas in de buizen, wordt de stromingssnelheid van dit medium geregeld door het aansturen van een pomp 18. De aansturing van de pomp vindt plaats door regeleenheid 19. Zodoende kan de stromingssnelheid geregeld worden naar gelang er een bepaalde thermische energievraag is. Bijvoorbeeld wanneer de producten in de container 11 worden geplaatst kan er een tijdelijke hoge capaciteit aan koude nodig zijn. Deze kan dan even geleverd worden door de pomp harder te laten pompen en meer koude uit de thermische accu 15 te halen en over te brengen naar de producten in de container 11. De afgifte capaciteit of het afgiftevermogen van de thermische interface of warmte wisselaar 18, 20, 21 kan nog verder verhoogd worden door het gebruik van radiatorelementen 22, deze kunnen als metalen vinnen loodrecht op de buizen 21 worden geplaatst en verhogen de afgifte capaciteit aanzienlijk. De container 11 kan voorzien zijn van een temperatuursensor of bij voorkeur meerdere temperatuursensoren om de temperatuur van de producten in de container te bewaken. Indien deze temperatuur onder een vooraf vastgestelde drempelwaarde komt, zal de pomp geactiveerd worden of sneller gaan pompen ten behoeve van het verhogen van het koelvermogen. Bij voorkeur is er een sensor geplaatst nabij de deur 12, dit zorgt ervoor dat als de deur open gaat, de temperatuur snel zal dalen en er tijdelijk extra koelvermogen kan worden aangesproken om te voorkomen dat de producten in de container te snel afkoelen.
De thermische accu 15 omvat zogezegd een warmte accumulerend medium
16. Bij voorkeur is het grootste deel van de behuizing van de accu gevuld met dit medium 16. Het medium 16 kan in en uit de container worden gehaald/gestopt middels een vulopening 17. Het medium 11 betreft een compositie en omvat een faseovergangsmateriaal en een antibacterieel additief, waarbij het antibacterieel additief isothiazolinoonverbindingen omvat. Bij een praktische uitvoeringsvorm omvat het medium 11 verder nog en viscositeitmodificatie zoals guargom of een soortgelijke gelmaker om het medium 11 in vloeibare vorm gelvorming te krijgen en houden en onder andere afscheiding van de componenten van de compositie tegen te gaan.
Het moge voor de vakman duidelijk zijn dat de beschreven uitvoeringsvormen, aspecten en voorbeelden en de in de figuren getoonde voorbeelden slechts een van de vele vormen beschrijven en tonen waarin de uitvinding zijn toepassing vindt. Zo is de uitvinding niet beperkt tot dergelijke voorbeelden wordt de beschermingsomvang van de uitvinding nadrukkelijk bepaald door de navolgende conclusies.

Claims (20)

  1. CONCLUSIES
    1. Een thermische accu voor een koude-warmte opslaginrichting welke ingericht is voor gebruik in een koelcontainer ten behoeve van het koelen en/of het op temperatuur houden van producten welke in de koelcontainer aanwezig zijn, de thermische accu omvattende:
    een compartiment voor het omvatten van een warmte accumulerend medium, waarbij het compartiment vervaardigd is van thermisch geïsoleerde wanddelen en het middels een thermische interface afgeven van thermische energie van het warmte accumulerend medium naar de koelcontainer; waarbij het warmte accumulerend medium een compositie betreft, omvattende:
    een faseovergangsmateriaal, alsmede een antibacterieel additief omvattende isothiazolinoonverbindingen.
  2. 2. De thermische accu volgens conclusie 1, waarbij het faseovergangsmateriaal een anorganisch faseovergangsmateriaal betreft, en bestaat uit een compositie van ten minste een in water oplosbaar zout met een gewichtspercentage dat gelegen is tussen de 10 en 55%, alsmede water met een gewichtspercentage dat gelegen is tussen de 45 en 90%.
  3. 3. De thermische accu volgens conclusie 1, waarbij het faseovergangsmateriaal een organisch faseovergangsmateriaal betreft, en bestaat uit een compositie van ten minste een in water oplosbare paraffines met een gewichtspercentage dat gelegen is tussen de 10 en 55%, alsmede water met een gewichtspercentage dat gelegen is tussen de 45 en 90%.
  4. 4. De thermische accu volgens een van de voorgaande conclusies, waarbij het antibacterieel additief een gewichtspercentage omvat dat gelegen is tussen de 0,1 en 5%, en bij voorkeur tussen de 0,2 en 3%, meer bij voorkeur tussen de 0,4 en 0,55%, meest bij voorkeur althans hoofdzakelijk 0,5%.
  5. 5. De thermische accu volgens een van de voorgaande conclusies, waarbij het warmte accumulerend medium een compositie betreft, omvattende:
    een zoutoplossing, welke bestaat uit een compositie van ten minste een in water oplosbaar zout met een gewichtspercentage dat gelegen is tussen de 15 en 50%, bij voorkeur tussen de 15 en 35%, meer bij voorkeur tussen de 18 en 25%, meest bij voorkeur tussen althans hoofdzakelijk 20%, alsmede water met een gewichtspercentage dat gelegen is tussen de 50 en 85%, meer bij voorkeur althans hoofdzakelijk het restant gewichtspercentage;
    een antibacterieel additief, op basis van isothiazolinoonverbindingen.
  6. 6. De thermische accu volgens een van de voorgaande conclusies, waarbij het warmte accumulerend medium een koelcompositie betreft, omvattende:
    een zoutoplossing, welke bestaat uit een compositie van ten minste een in water oplosbaar zout met een gewichtspercentage dat gelegen is tussen de 15 en 50%, bij voorkeur tussen de 30 en 50%, meer bij voorkeur tussen de 40 en 50%, meest bij voorkeur tussen althans hoofdzakelijk 45%, alsmede water met een gewichtspercentage dat gelegen is tussen de 50 en 85%, meer bij voorkeur althans hoofdzakelijk het restant gewichtspercentage;
    een antibacterieel additief, op basis van isothiazolinoonverbindingen.
  7. 7. De thermische accu volgens een van de voorgaande conclusies, waarbij de zoutoplossing bestaat uit een compositie water en een of meer van de groep omvattende natriumnitraat, ammoniumchloride, kaliumsulfaat en natriumwaterstoffosfaat.
  8. 8. De thermische accu volgens een van de voorgaande conclusies, waarbij de compositie van het warmte accumulerend medium verder ten minste een viscositeitmodificatie additief omvat voor het aanpassen van de viscositeit van het warmte accumulerend medium, waarbij het viscositeitmodificatie additief bij voorkeur een viscositeit verhogend verdikkingsmiddel betreft en meer bij voorkeur guargom omvat.
  9. 9. De thermische accu volgens conclusie 8, waarbij het viscositeitmodificatie additief een gewichtspercentage omvat dat gelegen is tussen de 1 en 10%.
  10. 10. De thermische accu volgens een van de voorgaande conclusies, waarbij de wanden van het compartiment voor het omvatten van het warmte accumulerend medium althans gedeeltelijk vervormbaar zijn voor het compenseren van uitzetting van het warmte accumulerend medium bij overgang van fase.
  11. 11. Een werkwijze voor het vervaardigen van een compositie van een warmte accumulerend medium voor een thermische accu volgens een van de voorgaande conclusies, waarbij de werkwijze de stappen omvat van:
    het verschaffen van water;
    het aan het water toevoegen van ten minste een in water oplosbaar zout;
    het verkrijgen van een zoutoplossing door het mengen van het water met het oplosbaar zout tot het zout hoofdzakelijk opgelost is in het water;
    het aan de zoutoplossing toevoegen van een antibacterieel additief op basis van isothiazolinoonverbindingen.
  12. 12.
    De werkwijze volgens conclusie 11, verder omvattende de stap van;
    het aan de zoutoplossing toevoegen van een viscositeitmodificatie additief, waarbij het viscositeitmodificatie additief bij voorkeur een viscositeit verhogend verdikkingsmiddel betreft en meer bij voorkeur guargom omvat.
  13. 13. Een kit van onderdelen, omvattende een eerste onderdeel dat bestaat uit een PCM dat bij voorkeur een zout of zoutmengsel omvat en een tweede onderdeel dat bestaat uit een antibacterieel additief omvattende isothiazolinoonverbindingen, voor het met de kit van onderdelen vervaardigen van een warmte accumulerend medium ten behoeve van een thermische accu volgens een van de voorgaande conclusies 1-10.
  14. 14. De kit van onderdelen volgens conclusie 13, verder omvattende een viscositeitmodificatie additief, waarbij het viscositeitmodificatie additief bij voorkeur een viscositeit verhogend verdikkingsmiddel betreft en meer bij voorkeur guargom omvat.
  15. 15. Een geïsoleerde container voor het op lage temperatuur houden van een of meerdere in de container omvatte producten, de container omvattende een thermische accu volgens een van de voorgaande conclusies 1-10.
  16. 16. De geïsoleerde container volgens conclusie 15, omvattende een koelsysteem voor het tot een vooraf ingegeven temperatuur afkoelen van het warmte accumulerend medium in het thermische accu volgens een van de voorgaande conclusies ΙΙΟ.
  17. 17. De geïsoleerde container volgens conclusie 15 of 16, omvattende een warmtewisselaarsysteem, waarbij het warmtewisselaarsysteem ingericht is voor het opnemen van thermische energie uit een thermische accu volgens een van de voorgaande conclusies 1-10 en het in de geïsoleerde container aan de daarin opgeslagen producten afgeven van de thermische energie.
  18. 18. De geïsoleerde container volgens conclusie 17, het warmtewisselaarsysteem omvattende:
    een veelheid van koelelementen, welke in het bijzonder koelbuizen en/of koelvinnen betreffen, welke koelelementen ingericht zijn voor transport van een door de koelelementen stromende koelvloeistof, waarbij de koelelementen ten minste gedeeltelijk in de geïsoleerde container zijn opgenomen en ten minste gedeeltelijk in de thermische accu en in thermische verbinding staan met het daarin aanwezige warmte accumulerend medium;
    een pomp, welke ingericht is voor het door de koelelementenlaten stromen van de koelvloeistof;
    een stuureenheid, welke de pomp aanstuurt en ingericht is om de stromingssnelheid van de pomp te regelen ten behoeve van het regelen van de snelheid van afgifte van thermische energie van de thermische accu naar de producten in de geïsoleerde container.
  19. 19. Een vrachtwagen, bus of andere voertuig omvattende een gekoelde container volgens een van de conclusies 15-18.
  20. 20. Gebruik van een warmte accumulerend medium in thermische accu volgens een van de voorgaande conclusies 1-10, waarbij het warmte accumulerend medium een compositie betreft, omvattende:
    een faseovergangsmateriaal;
    een antibacterieel additief, op basis van isothiazolinoonverbindingen, alsmede een viscositeitmodificatie additief, waarbij het viscositeitmodificatie additief bij een viscositeit verhogend verdikkingsmiddel betreft en bij voorkeur guargom omvat.
NL2019249A 2017-07-14 2017-07-14 Thermische accu NL2019249B1 (nl)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
NL2019249A NL2019249B1 (nl) 2017-07-14 2017-07-14 Thermische accu
EP18749187.3A EP3652265A1 (en) 2017-07-14 2018-07-12 Thermal accumulator
PCT/NL2018/050476 WO2019013636A1 (en) 2017-07-14 2018-07-12 THERMAL BATTERY

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
NL2019249A NL2019249B1 (nl) 2017-07-14 2017-07-14 Thermische accu

Publications (1)

Publication Number Publication Date
NL2019249B1 true NL2019249B1 (nl) 2019-01-28

Family

ID=60138896

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
NL2019249A NL2019249B1 (nl) 2017-07-14 2017-07-14 Thermische accu

Country Status (3)

Country Link
EP (1) EP3652265A1 (nl)
NL (1) NL2019249B1 (nl)
WO (1) WO2019013636A1 (nl)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11565869B2 (en) 2019-09-20 2023-01-31 Carrier Corporation Rechargeable passive cooled refrigerated cargo box

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5630961A (en) * 1993-09-21 1997-05-20 Thermastor Technologies, Ltd. Microwave-activated mixed-powder thermal storage material; and method
US5976400A (en) * 1997-09-19 1999-11-02 Thermo Solutions, Inc. Phase change material and use
US20090183515A1 (en) * 2008-01-18 2009-07-23 Conopco, Inc. D/B/A Unilever Apparatus and method for displaying and dispensing frozen edible products
WO2015163236A1 (ja) * 2014-04-24 2015-10-29 シャープ株式会社 蓄熱材

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CA2996668C (en) * 2015-10-27 2023-09-26 Encapsys, Llc Encapsulation

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5630961A (en) * 1993-09-21 1997-05-20 Thermastor Technologies, Ltd. Microwave-activated mixed-powder thermal storage material; and method
US5976400A (en) * 1997-09-19 1999-11-02 Thermo Solutions, Inc. Phase change material and use
US20090183515A1 (en) * 2008-01-18 2009-07-23 Conopco, Inc. D/B/A Unilever Apparatus and method for displaying and dispensing frozen edible products
WO2015163236A1 (ja) * 2014-04-24 2015-10-29 シャープ株式会社 蓄熱材

Also Published As

Publication number Publication date
WO2019013636A1 (en) 2019-01-17
EP3652265A1 (en) 2020-05-20
WO2019013636A8 (en) 2019-04-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Liu et al. Development of a novel refrigeration system for refrigerated trucks incorporating phase change material
CN101171318B (zh) 蓄热性物质、蓄热剂、蓄热材料、传热介质、保冷剂、保冷材料、蓄热剂用熔点调节剂、蓄热剂用过冷却防止剂、以及蓄热剂、传热介质和保冷剂中任意一种的主剂的制造方法
Calati et al. Thermal storage based on phase change materials (PCMs) for refrigerated transport and distribution applications along the cold chain: A review
US5348080A (en) Latent heat storage apparatus and latent heat storage solution therefor
JPH06508199A (ja) 複合多モード式空気調和装置および負エネルギ貯蔵システム
CA1327697C (en) Phase change thermal energy storage material
NL2019249B1 (nl) Thermische accu
WO2021158787A1 (en) Temperature control cart for a payload
Patil et al. Design and Analysis of Phase Change Material based thermal energy storage for active building cooling: a Review
Umate et al. A review on thermal energy storage using phase change materials for refrigerated trucks: Active and passive approaches
Kapilan et al. Recent advances in applications of phase change materials in cold storage–A review
DE102010023564A1 (de) Kühlvorrichtung
Nader et al. Application of phase-change materials in buildings
ES2923219T3 (es) Un aparato de compresión de vapor
Ure Phase change material (PCM) based energy storage materials and global application examples
GB2442739A (en) Refrigeration Apparatus and Vehicle Incorporating the Same
Maksum et al. Phase Change Material-Based Thermal Energy Storage for Cold Chain Applications–From Materials to Systems
JPH0726252A (ja) 蓄冷材
Chatterjee et al. Episode 1/7: Thermal Energy Storage Using Phase Change Materials: Fundamentals and Applications
KR20070020712A (ko) 중 냉식 축냉열 시스템
Channa et al. Design of PCM based Thermal Storage System for Cold Chain Storage Application
JP4529305B2 (ja) 水和物スラリの輸送方法および装置
JPH11325769A (ja) 蓄熱式熱交換器
Ndanduleni et al. Thermal Energy Storage Technology for Application in Transport Refrigeration
Chandrasekaran et al. Amassing of Cold Thermal Energy by Utilizing Phase Shift Material: A Review

Legal Events

Date Code Title Description
MM Lapsed because of non-payment of the annual fee

Effective date: 20210801