Wärmeenergiespeichersystem

Die Erfindung betrifft ein Wärmeenergiespeichersystem und ein Kraftfahrzeug mit einem Wärmeenergiespeichersystem.

In Kraftfahrzeugen mit Verbrennungsmotoren kann eine Abgaswärme des Verbrennungsmotors genutzt werden, um ein in einem Kühlmittelkreislauf zirkulierendes Kühlmittel zu erwärmen. Das Kühlmittel dient dazu, den Verbrennungsmotor zu kühlen. Gleichzeitig kann das Kühlmittel genutzt werden, um einen Fahrgastraum zu erwärmen. Zu diesem Zweck muss das Kühlmittel eine gewisse Mindesttemperatur aufweisen. Um diese Mindesttemperatur möglichst schnell zu erreichen, weisen Kraftfahrzeuge üblicherweise ein Abgaswärme rückgewinnungssystem auf, mittels dem Wärme aus einem Abgassystem entzogen werden kann, um das Kühlmittel zu erwärmen. Nach einem Kaltstart des Verbrennungsmotors hat das Abgassystem jedoch keine ausreichende Temperatur, um das Kühlmittel zu erwärmen. Daher werden nach einem Kaltstart des Verbrennungsmotors zum schnelleren Erwärmen eines Fahrgastraums elektrische Verbraucher, wie beispielsweise PTC-Heizstäbe zugeschaltet. Durch diese Maßnahmen findet jedoch ein erhöhter Verbrauch elektrischer Energie statt.

Es ist folglich eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, den Kraftstoffverbrauch eines Kraftfahrzeugs zu reduzieren.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch ein Wärmeenergiespeichersystem für ein Kraftfahrzeug, umfassend einen Verbrennungsmotor, einen Wärmespeicher, ein

Abgaswärmerückgewinnungssystem und einen Kühlmittelkreislauf, wobei ein in dem Kühlmittelkreislauf zirkulierendes Kühlmittel mittels des Abgaswärmerückgewinnungssystems erwärmt wird und der Wärmespeicher wahlweise mittels Wärme aus dem Kühlmittel und/oder mittels elektrischer Energie über einen Netzanschluss aufladbar ist, wobei der Wärmespeicher ein thermochemischer Wärmespeicher ist und/oder der Wärmespeicher ein Phasenwechselmaterial umfasst. Der Wärmetauscher kann auch sowohl ein Phasenwechselmaterial aufweisen als auch ein thermochemischer Wärmetauscher sein. Dies kann in einem Gehäuse oder in zwei separaten Gehäusen realisiert werden, wobei in letzterem Fall ein Gehäuse den thermischen Wärmespeicher und das andere den Wärmespeicher mit Phasenwechselmaterial darstellt, die als ein gemeinsamer Wärmetauscher im Sinne der Erfindung betrachtet werden. Alternativ sind diese Varianten in einem Wärmetauschergehäuse verbaut. Das Abgaswärmerückgewinnungssystem umfasst vorzugsweise einen Wärmetauscher, der mit dem Kühlmittelkreislauf in Verbindung steht, derart, dass Wärme aus dem Abgassystem an das Kühlmittel übertragen werden kann.

Der Wärmespeicher kann zusätzlich zum Abgaswärmerückgewinnungssystem Wärmeenergie an das Kühlmittel abgeben, vor allem dann, wenn das Abgaswärmerückgewinnungssystem noch keine ausreichende Temperatur erreicht hat, um das Kühlmittel möglichst schnell auf eine geeignete Temperatur zu erwärmen. Beim Erwärmen des Kühlmittels mittels des Wärmespeichers wird keine elektrische Energie verbraucht, sodass ein Energieverbrauch des Kraftfahrzeugs reduziert ist. Bei Kraftfahrzeugen mit einer Start-Stopp-Automatik kann mittels des Wärmespeichers eine Dauer der Stopp-Phasen erhöht sein, was sich ebenfalls vorteilhaft auf den Energieverbrauch des Kraftfahrzeugs auswirkt.

Dadurch, dass der Wärmespeicher wahlweise mittels Wärme aus dem Kühlmittel oder mittels elektrischer Energie über einen Netzanschluss aufladbar ist, ist das Kraftfahrzeug dahingehend optimiert, dass vor allem im Fährbetrieb möglichst wenig elektrische Energie verbraucht wird. Auf diese Weise kann die Reichweite des Kraftfahrzeugs besonders hoch sein.

Thermochemische Wärmespeicher speichern Wärme mit Hilfe von endo- und exothermen Reaktionen und umfassen beispielsweise Silicagel oder Zeolithe. Bei Wärmespeichern mit einem Phasenwechselmaterial ändert das Phasenwechselmaterial seinen Aggregatzustand, meistens von fest zu flüssig beziehungsweise umgekehrt. Besonders bevorzugt werden thermochemische Wärmespeicher verwendet, da sie eine nahezu verlustfreie Speicherung größerer Wärmemengen über längere Zeiträume ermöglichen. Vorzugsweise ist der Wärmespeicher in einer Bypass-Leitung des Kühlmittelkreislaufs angeordnet, derart, dass der Wärmespeicher dem Kühlmittelkreislauf wahlweise zugeschaltet oder von diesem entkoppelt werden kann. Auf diese Weise kann der Wärmespeicher in einen Speichermodus geschaltet werden, in dem der Wärmespeicher weder Energie aufnimmt noch abgibt. Somit kann eine Nutzung des Wärmespeichers kontrolliert werden. Beispielsweise wird der Wärmespeicher dann in den Speichermodus geschaltet, wenn der Verbrennungsmotor läuft und das Kühlmittel eine ausreichende Temperatur erreicht hat, sodass keine zusätzliche Wärmeenergie notwendig ist, und gleichzeitig der Wärmespeicher vollständig oder nahezu vollständig aufgeladen ist. Dadurch wird vermieden, dass der Wärmespeicher ständig geringfügig auf- oder entladen wird, was sich vorteilhaft auf die Lebensdauer des Wärmespeichers auswirkt.

Um den Wärmespeicher zum Kühlmittelkreislauf zuzuschalten oder ihn von diesem zu entkoppeln, ist im Kühlmittelkreislauf ein Ventil angeordnet, wobei mittels des Ventils ein Kühlmittelstrom zum Wärmespeicher regelbar ist. Das heißt, je nach Bedarf kann der komplette Kühlmittelstrom oder nur ein Teil des Kühlmittelstroms durch den Wärmespeicher geleitet werden oder ein Kühlmittelstrom durch den Wärmespeicher kann komplett unterbunden werden.

Gemäß einer Ausführungsform umfasst das Abgaswärmerückgewinnungs system einen in einem Bypass einer Abgasleitung vorgesehenen Wärmetauscher. Somit kann das Abgaswärmerückgewinnungssystem vom Kühlmittelkreislauf entkoppelt werden, indem ein Abgasstrom durch den Wärmetauscher blockiert wird. Dadurch wird verhindert, dass das Kühlmittel im Kühlmittelkreislauf zu stark erhitzt wird. Der Wärmetauscher wird insbesondere dann in Bypass geschaltet, wenn der Wärmespeicher vollständig aufgeladen ist und das Kühlmittel eine ausreichende Temperatur erreicht hat, beziehungsweise wenn der Verbrennungsmotor aktiv ist.

Vorzugsweise ist der Wärmespeicher stromabwärts des Abgaswärme rückgewinnungssystems angeordnet. Dadurch kann der Wärmespeicher besonders schnell aufgeladen werden, da das Kühlmittel stromabwärts des Abgaswärmetauschers eine besonders hohe Temperatur hat. Beispielsweise ist der Wärmespeicher zwischen dem Wärmetauscher des Abgaswärme rückgewinnungssystems und den Verbrennungsmotor angeordnet.

Im Kühlmittelkreislauf ist beispielsweise eine Pumpe angeordnet, wobei mittels der Pumpe ein Kühlmitteldruck zwischen einem Einlass des Abgaswärme rückgewinnungssystems und einem Auslass des Wärmespeichers einstellbar ist. Insbesondere ist der Druck in diesem Abschnitt des Kühlmittelkreislaufs höher als im übrigen Verlauf des Kühlmittelkreislaufs. Dadurch kann eine besonders hohe Temperatur des Kühlmittels erreicht werden, ohne dass das Kühlmittel zu sieden beginnt.

Die Aufgabe wird des Weiteren erfindungsgemäß gelöst durch ein Kraftfahrzeug mit einem Wärmeenergiespeichersystem, das wie vorhergehend beschrieben ausgebildet ist. Durch das Wärmeenergiespeichersystem kann das Kraftfahrzeug besonders sparsam sein, insbesondere einen niedrigen Kraftstoffverbrauch haben.

Gemäß einer Ausführungsform kann das Kraftfahrzeug zusätzlich zum Verbrennungsmotor einen Elektromotor zum Antrieb des Kraftfahrzeugs umfassen, wobei ein Energiespeicher zum Betreiben des Elektromotors ebenfalls über den Netzanschluss aufladbar ist. Insbesondere ist das Kraftfahrzeug ein Hybridfahrzeug. Durch einen zusätzlichen Elektromotor kann ein Kraftstoff verbrauch des Kraftfahrzeugs im Vergleich zu einem Kraftfahrzeug ohne zusätzlichen Elektromotor zum Antrieb des Kraftfahrzeugs deutlich reduziert sein. Indem der Wärmespeicher über denselben Netzanschluss aufladbar ist wie der Energiespeicher zum Betreiben des Elektromotors kann der Wärmespeicher automatisch beim Laden des Energiespeichers maximal aufgeladen werden. Dadurch wird gewährleistet, dass nach einem Ladevorgang zum Aufladen des Energiespeichers eine maximal mögliche Reichweite des Kraftfahrzeugs vorhanden ist. Insbesondere kann die Dauer eines rein elektrischen Fährbetriebs erhöht sein. Zudem können Komponenten eingespart werden, da keine separaten Netzanschlüsse für den Energiespeicher und den Wärmespeicher vorgesehen werden müssen.

Der Kühlmittelkreislauf ist vorzugsweise zum Kühlen des Verbrennungsmotors und mit einer Heizeinrichtung zum Beheizen eines Fahrgastraums ausgebildet. Dieses hat den Vorteil, dass das Kühlmittel besonders vielseitig genutzt werden kann, nämlich zum Kühlen des Motors, zum Heizen des Fahrgastraums und zum Aufladen des Wärmespeichers.

Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung und aus den nachfolgenden Zeichnungen, auf die Bezug genommen wird. In den Zeichnungen zeigen:

Figur 1 schematisch ein erfindungsgemäßes Kraftfahrzeug mit einem Wärmeenergiespeichersystem,

Figuren 2 bis 5 jeweils ein Schaubild zur Veranschaulichung verschiedener Betriebszustände des Wärmeenergiespeichersystems des erfindungs gemäßen Kraftfahrzeugs und

Figuren 6 bis 8 verschiedene Betriebszustände eines thermochemischen Wärmespeichers für ein erfindungsgemäßes Kraftfahrzeug.

Figur 1 zeigt schematisch ein erfindungsgemäßes Kraftfahrzeug 10 mit einem Wärmeenergiespeichersystem.

Das Kraftfahrzeug 10 ist beispielsweise ein Hybridfahrzeug, welches einen Verbrennungsmotor 14 und zusätzlich zum Verbrennungsmotor 14 einen Elektromotor 15 zum Antrieb des Kraftfahrzeugs 10 umfasst.

Das Wärmeenergiespeichersystem 12 des Kraftfahrzeugs 10 hat neben dem Verbrennungsmotor 14 einen Wärmespeicher 16, ein Abgaswärme rückgewinnungssystem 18 mit einem Wärmetauscher 20 und einen Kühlmittelkreislauf 22, in dem ein Kühlmittel zirkuliert. Das Kühlmittel kann sowohl mittels des Abgaswärmerückgewinnungssystems 18 als auch mittels des Wärmespeichers 16 erwärmt werden.

Der Wärmespeicher 16 ist geeignet, Energie zu speichern und zu einem geeigneten Zeitpunkt in Form von Wärme wieder abzugeben, insbesondere an das Kühlmittel.

Zum Aufladen des Wärmespeichers 16 kann Wärme aus dem im Kühlmittelkreislauf 22 zirkulierenden Kühlmittel entzogen werden.

Zusätzlich ist ein Netzanschluss 23 vorgesehen, über den der Wärmespeicher 16 mittels elektrischer Energie aufladbar ist. Der Netzanschluss 23 kann gleichzeitig mit einem Energiespeicher 17 zum Betreiben des Elektromotors 15 verbunden sein, derart, dass der Energiespeicher 17 ebenfalls über den Netzanschluss 23 aufladbar ist.

Der Kühlmittelkreislauf 22 dient in erster Linie zum Kühlen des Verbrennungsmotors 14. Zusätzlich ist der Kühlmittelkreislauf 22 mit einer Heizeinrichtung 24 zum Beheizen eines Fahrgastraums 21 gekoppelt. Dadurch kann die Abwärme des Verbrennungsmotors 14 zum Beheizen des Fahrgastraums 21 genutzt werden, was sich vorteilhaft auf den Energieverbrauch des Kraftfahrzeugs 10 auswirkt.

Die Figuren 2 bis 5 veranschaulichen jeweils anhand eines Schaubilds verschiedene Betriebszustände eines erfindungsgemäßen Kraftfahrzeugs 10, insbesondere verschiedene Betriebszustände eines Wärmeenergie speichersystems 12 des erfindungsgemäßen Kraftfahrzeugs 10.

Wie anhand der Figur 2 zu erkennen ist, ist der Wärmespeicher 16 in einer Bypass-Leitung 19 des Kühlmittelkreislaufs 22 angeordnet, wodurch der Wärmespeicher 16 dem Kühlmittelkreislauf 22 wahlweise zugeschaltet oder von diesem entkoppelt werden kann. Zu diesem Zweck ist ein Ventil 25 im Kühlmittelkreislauf 22 angeordnet, wobei mittels des Ventils 25 ein Kühlmittelstrom zum Wärmespeicher 16 regelbar ist.

Um den Wärmespeicher 16 besonders effizient aufladen zu können, ist der Wärmespeicher 16 stromabwärts des Abgaswärmerückgewinnungssystems 18 angeordnet. Somit strömt das Kühlmittel durch den Wärmespeicher 16 unmittelbar nachdem es in dem Wärmetauscher 20 erwärmt wurde.

Der Wärmetauscher 20 des Abgaswärmerückgewinnungssystems 18 ist in einem Bypass einer Abgasleitung 26 angeordnet. Dadurch kann das Abgaswärmerückgewinnungssystem 18 wahlweise zum Kühlmittelkreislauf 22 zugeschaltet oder von diesem entkoppelt werden. Zu diesem Zweck ist im Abgassystem eine Klappe 28 vorgesehen, die einen Strömungsweg durch den Wärmetauscher 20 freigeben oder verschließen kann. Wenn das Abgaswärmerückgewinnungssystem 18 zum Kühlmittelkreislauf 22 zugeschaltet ist, wie in Figur 2 dargestellt, dient es dazu, das Kühlmittel zu erwärmen. Im Folgenden wird detailliert auf die einzelnen Betriebszustände des Wärmeenergiespeichersystems 12 eingegangen.

Figur 2 zeigt einen ersten Betriebszustand des Wärmeenergiespeichersystems 12. In diesem Betriebszustand ist der Verbrennungsmotor 14 in Betrieb und das Abgaswärmerückgewinnungssystem 18 dem Kühlmittelkreislauf 22 zugeschaltet, sodass das Kühlmittel mittels des Wärmetauschers 20 durch eine Restwärme des durch das Abgassystem strömenden Abgases erwärmt werden kann. Insbesondere ist die Klappe 28 in einer ersten Stellung, sodass Abgas durch den Wärmetauscher 20 strömen kann.

Der Wärmespeicher 16 kann in diesem Betriebszustand aktiv oder inaktiv sein. Im aktiven Zustand gibt der Wärmespeicher 16 Wärmeenergie an das Kühlmittel ab und im inaktiven Zustand gibt der Wärmespeicher 16 keine Wärmeenergie ab. Um den Wärmespeicher 16 in einen aktiven bzw. inaktiven Zustand zu bringen, wird mittels des Ventils 25 der Kühlmittelstrom durch den Wärmespeicher 16 zu- bzw. abgeschaltet. Alternativ ist denkbar, dass der Kühlmittelstrom aufgeteilt wird, sodass ein Teil des Kühlmittels durch den Wärmespeicher 16 und ein übriger Teil direkt zum Verbrennungsmotor 14 strömt.

Vorzugsweise ist der Wärmespeicher 16 dann aktiv, wenn eine signifikante T emperaturdifferenz zwischen einem Eingang des Wärmespeichers 16 und einem Ausgang des Wärmespeichers 16 erreicht werden kann. Insbesondere ist im aktiven Zustand des Wärmespeichers 16 eine Temperatur T ₂ am Ausgang des Wärmespeichers 16 deutlich größer als eine Temperatur Ti am Eingang des Wärmespeichers 16.

Figur 3 zeigt einen zweiten Betriebszustand des Wärmeenergie speichersystems 12. In diesem Betriebszustand ist der Verbrennungsmotor 14 ausgeschaltet. Somit strömt kein Abgas durch den Wärmetauscher und das Abgaswärmerückgewinnungssystem 18 ist inaktiv.

Das Wärmeenergiespeichersystem 12 wird beispielsweise vom ersten in den zweiten Betriebszustand geschaltet, wenn das Kühlmittel eine definierte Betriebstemperatur erreicht hat, beispielsweise eine Temperatur von 65°. In diesem Zustand wird der Fahrgastraum 21 mittels der Heizeinrichtung 24 durch die Restwärme des Kühlmittels und durch Wärme aus dem Wärmespeicher 16 beheizt.

Je länger das Wärmeenergiespeichersystem 12 in diesem Betriebszustand gehalten werden kann, umso weniger Kraftstoff wird von dem Kraftfahrzeug 10 verbraucht. Im Idealfall kompensiert der Wärmespeicher 16 die von der Heizeinrichtung 24 verbrauchte Wärme sowie Wärmeverluste im Kühlmittelkreislauf 22. Somit wird vermieden, dass der Verbrennungsmotor 14 lediglich zu Heizzwecken gestartet werden muss. Es ist jedoch möglich, dass der Verbrennungsmotor 14 unabhängig von der Heizsituation gestartet werden muss, zum Beispiel aufgrund der vorliegenden Drehmomentanforderungen.

In dem in Figur 3 veranschaulichten Betriebszustand ist es erforderlich, dass die Temperatur T ₂ am Ausgang des Wärmespeichers 16 größer ist als die Temperatur Ti am Eingang des Wärmespeichers 16. Andernfalls erwärmt der Wärmespeicher 16 das Kühlmittel nicht ausreichend.

Der Verbrennungsmotor 14 wird beispielsweise zu Heizzwecken aktiv, wenn die Temperatur des Kühlmittels unter 60° sinkt.

Figur 4 zeigt einen weiteren Betriebszustand des Wärmeenergie speichersystems 12. In diesem Betriebszustand wird der Wärmespeicher 16 aufgeladen.

Zum Aufladen des Wärmespeichers 16 muss entweder der Verbrennungsmotor 14 aktiv sein, um den Wärmespeicher 16 mittels Wärme aus dem Kühlmittel aufzuladen, oder der Wärmespeicher 16 ist mittels des Netzanschlusses 23 mit einer elektrischen Energiequelle verbunden.

Wenn der Wärmespeicher 16 mittels des Kühlmittels aufgeladen wird, wird der komplette Kühlmittelstrom durch den Wärmespeichers 16 geleitet, indem das Ventil 25 in eine entsprechende Stellung gebracht wird. Die Klappe 28 ist dabei in einer Stellung, die einen Abgasstrom durch den Wärmetauscher 20 zulässt, das heißt, das Abgaswärmerückgewinnungssystem 18 ist mit dem Kühlmittelkreislauf 22 gekoppelt. Um den Wärmespeicher 16 mittels Wärme aus dem Kühlmittel aufladen zu können, muss die Temperatur des Kühlmittels ausreichend hoch sein. Insbesondere muss eine Temperatur Ti am Eingang des Wärmespeichers 16 höher sein als eine Temperatur T ₂ am Ausgang des Wärmespeichers 16. Um dies zu erreichen, wird das Kühlmittel mittels des Abgaswärmerückgewinnungssystems 18 auf eine geeignete Temperatur erhitzt.

Es ist vorteilhaft, den Kühlmittelkreislauf 22 zumindest zwischen dem Eingang des Abgaswärmerückgewinnungssystems 18 und dem Ausgang des Wärmespeichers 16 bei erhöhtem Druck zu betreiben. Dadurch kann eine höhere Temperatur des Kühlmittels erreicht werden, ohne dass das Kühlmittel anfängt zu sieden. Zu diesem Zweck können eine zusätzliche Pumpe und ein Drosselventil vorgesehen sein. Diese Komponenten sind der besseren Übersichtlichkeit halber nicht dargestellt.

Figur 5 zeigt einen weiteren Betriebszustand des Wärmeenergie speichersystems 12. In diesem Betriebszustand ist der Wärmespeicher 16 vollständig aufgeladen und ist deshalb vom Kühlmittelkreislauf 22 entkoppelt, wenn der Verbrennungsmotor 14 aktiv ist und daher keine zusätzliche Wärmeenergie aus dem Wärmespeicher 16 notwendig ist, um die Temperatur des Kühlmittels auf einer geeigneten Betriebstemperatur zu halten.

Das Abgaswärmerückgewinnungssystem 18 kann ebenfalls vom Kühlmittelkreislauf 22 entkoppelt sein, wenn das Kühlmittel eine ausreichende Temperatur erreicht hat. Zu diesem Zweck wird die Klappe 28 in eine geeignete Stellung gebracht, in der ein Strömungsweg durch den Wärmetauscher 20 geschlossen ist.

Anhand der Figuren 6 bis 8 wird die Funktionsweise des Wärmespeichers 16 genauer erläutert. Bei dem beschriebenen Wärmespeicher 16 handelt es sich um einen thermochemischen Wärmespeicher. Das Wärmeenergiespeichersystem 12 arbeitet in diesem Fall in Abhängigkeit des Absorptions- /Desorptionsgleichgewichts von Temperatur und Druck. Alternativ oder zusätzlich kann jedoch der Wärmespeicher 16 Phasenwechselmaterial aufweisen.

Der thermochemische Wärmespeicher 16 umfasst einen Behälter 30 mit einem Sorptionsmaterial 32, das geeignet ist, Wasserdampf anzuziehen und an seiner Oberfläche anzulagern, wobei Wärme frei wird (Adsorption). Umgekehrt muss zum Trocknen des Sorptionsmaterials 32 Wärmeenergie aufgewendet werden (Desorption).

Beispielsweise enthält das Sorptionsmaterial 32 ein Granulat aus Silikagel, das hygroskopisch und stark porös ist und deshalb eine große innere Oberfläche hat. Alternativ kann das Sorptionsmaterial 32 Aktivkohle oder Zeolith aufweisen.

Zudem umfasst der thermochemische Wärmespeicher 16 einen Vorratsbehälter 34 zur Aufnahme eines Arbeitsmediums 33, das von dem Sorptionsmaterial 32 adsorbiert oder desorbiert werden kann, um je nach Bedarf Wärme freizusetzen oder zu speichern.

Der Behälter 30 und der Vorratsbehälter 34 sind über eine Leitung 36 miteinander fluidisch verbunden, wobei mittels der Leitung 36 ein Fluidkreislauf gebildet ist, in dem der Behälter 30 und der Vorratsbehälter 34 angeordnet sind.

In der Leitung 36 sind zusätzlich mindestens ein Kondensator 38, mindestens ein Ventil 40 und mindestens ein Verdampfer 42 angeordnet.

Um das Wärmeenergiespeichersystem 12 aufzuladen, wird Wärme von dem Kühlmittelkreislauf 22 an das Sorptionsmaterial 32 abgegeben, wodurch eine endotherme Reaktion ausgelöst wird, in der das Arbeitsmedium 33 in Gasform desorbiert wird. Dadurch erhöht sich der Druck im Wärmespeicher 16, insbesondere in der Leitung 36 und das Arbeitsmedium 33 wird in flüssiger Form oder in Gasform in dem Vorratsbehälter 34 gespeichert.

Alternativ oder zusätzlich kann eine elektrische Heizvorrichtung vorgesehen sein, die über den Netzanschluss 23 mit Energie versorgt wird und die ebenfalls Wärme an das Sorptionsmaterial 23 abgeben kann. Eine derartige Heizvorrichtung kann zum Beispiel einen PTC-Heizstab umfassen.

Der Vorratsbehälter 34 wird vorzugsweise gekühlt und/oder dient als zusätzliche Wärmesenke zum Erwärmen des Fahrgastraums 21 .

Wenn der Wärmespeicher 16 vollständig aufgeladen ist, wird er in den Speichermodus gebracht, wie in Figur 7 veranschaulicht und wie bereits in Zusammenhang mit Figur 5 beschrieben. Der Vorratsbehälter 34 wird in diesem Fall durch Schließen des Ventils 40 isoliert. Temperatur und Druck im Behälter 30 sinken jeweils bis zu einem Gleichgewichtswert ab, während sich der Wärmespeicher 16 im Speichermodus befindet. Figur 8 zeigt den Betriebszustand aus Figur 4, insbesondere einen Betriebszustand, bei dem das Kühlmittel mittels Wärme aus dem Wärmespeicher 16 erwärmt wird, wobei der Wärmespeicher 16 ein thermochemischer Wärmespeicher 16 ist, wie er in Zusammenhang mit den Figuren 6 und 7 beschrieben wurde. In diesem Betriebszustand wird Arbeitsmedium 33 aus dem Vorratsbehälter 34 freigesetzt. Zu diesem Zweck sind die Ventile 40 geöffnet.

Aufgrund des Verdampfers 42, der zwischen dem Vorratsbehälter 34 und dem Behälter 30 vorgesehen ist, erreicht das Arbeitsmedium 33 den Behälter 30 in Gasform. In Behälter 30 wird das gasförmige Arbeitsmedium 33 von dem Sorptionsmaterial 32 adsorbiert, wodurch eine exotherme Reaktion ausgelöst wird, durch die Wärme freigesetzt wird. Die freigesetzte Wärme dient zum Erhitzen des Kühlmittels.

Es ist notwendig, dass eine gewisse Mindesttemperatur und ein Mindestdruck im Arbeitskreislauf vorhanden sind. Dies kann durch die im Arbeitskreislauf vorhandenen Ventile 40 geregelt werden.