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1. WO2020127515 - ENERGIESYSTEM UND VERFAHREN ZUR DRUCKANPASSUNG IN EINEM ENERGIESYSTEM

Anmerkung: Text basiert auf automatischer optischer Zeichenerkennung (OCR). Verwenden Sie bitte aus rechtlichen Gründen die PDF-Version.

[ DE ]

Patentansprüche

1. Energiesystem (10), insbesondere Hausenergiesystem, aufweisend eine erste Energiequelieneinrichtung (21 ), eine erste Energiesenkeneinrichtung (22), eine zweite Energiequelleneinrichtung (31 ) sowie eine Verbindungsieitungseinrichtung (40), über die die erste Energiequelleneirichtung (21 ) mit der zweiten

Energiequelleneinrichtung (31 ) sowie die zweite Energiequelleneinrichtung (31 ) mit der ersten Energiesenkeneinrichtung (21 ) miteinander verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest einzelne Abschnitte der

Verbindungsleitungseinrichtung (40) als bidirektionale Leitungsabschnitte (40a bis 40e) ausgebildet sind, über die im Betrieb des Energiesystems eine Strömung in beiden Richtungen erfolgt, und dass die Verbindungsleitungseinrichtung (40) mit wenigstens einer Druckanpassungseinrichtung (50) verbunden ist, die derart bereitgestellt ist, dass sie in der Lage ist, in den bidirektionalen Leitungsabschnitten (40a bis 40e) der Verbindungsleitungseinrichtung (40) ein richtungsabhängiges Druckniveau einzustellen.

2. Energiesystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Energiesystem (10) eine zweite Energiesenkeneinrichtung (32) aufweist, welche über eine

Ventileinrichtung (33) mit der Verbindungsleitungseinrichtung (40) verbunden ist.

3. Energiesystem nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Energiequelleneinrichtung (21 ) als Elektrolyseeinrichtung, insbesondere zur Herstellung von Wasserstoff ausgebildet ist und/oder dass die erste

Energiesenkeneinrichtung (22) als Brennstoffzelleneinrichtung ausgebildet ist und/oder dass die zweite Energiequelleneinrichtung (31 ) als

Hochdruckspeichereinrichtung, insbesondre zur Speicherung von Wasserstoff ausgebildet ist und/oder dass die zweite Energiesenkeneinrichtung (32) als Mitteldruckspeichereinrichtung, insbesondere zur Zwischenspeicherung von Wasserstoff ausgebildet ist.

4. Energiesystem nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Druckanpassungseinrichtung (50) als Einrichtung zur Druckreduzierung in den bidirektionalen Leitungsabschnitten (40a bis 40e) der Verbindungsleitungseinrichtung (40) ausgebildet ist.

5. Energiesystem nach einem der AnspOrüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Druckanpassungseinrichtung (50) eine Kompressoreinrichtung (34) aufweist, die in der Verbindungsleitungseinrichtung (40) angeordnet und mit einer

Speichereinrichtung, insbesondere mit der zweiten Energiequeileneinrichtung (31 ), verbunden ist, und dass die Kompressoreinrichtung (34) insbesondere gleichzeitig diejenige Kompressoreinrichtung (34) ist, die für die Beladung der zweiten

Energiequelleneinrichtung (31 ) verwendet wird.

6. Energiesystem nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Druckanpassungseinrichtung (50) als ein zusätzliches Expansionsvolumen ausgebildet ist, das über eine Ventileinrichtung mit der

Verbindungsleitungseinrichtung (40) verbunden ist, und dass das zusätzliche Expansionsvolumen bevorzugt größer ist als das Volumen der

Verbindungsleitungseinrichtung (40), insbesondere als das Volumen der

bidirektionalen Leitungsabschnitte (40a bis 40e) der Verbindungsleitungseinrichtung (40).

7. Energiesystem nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Energiesystem (10) eine Spüleinrichtung (23) aufweist, die derart bereitgestellt ist, dass sie in der Lage ist, die erste Energiequelieneinrichtung (21 ) und/oder die erste Energiesenkeneinrichtung (22) zu spülen, und dass die Spüleinrichtung (23) als die Druckanpassungseinrichtung (50) fungiert und über eine Ventiieinrichtung mit der Verbindungsleitungseinrichtung (40), insbesondere mit den bidirektionalen

Leitungsabschnitten (40a bis 40e) der Verbindungsleitungseinrichtung (40), verbunden ist.

8. Energiesystem nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass in der Verbindungsleitungseinrächtung (40) wenigstens eine

Rückschlagventileinrichtung (24, 35) angeordnet ist und dass die

Rückschlagventileinrichtung (24, 35) ein Ende eines bidirektionalen

Leitungsabschnitts markiert.

9. Energiesystem nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Verbindungsleitungseinrichtung (40), insbesondere wenigstens einem bidirektionalen Leitungsabschnitt (40a bis 40e) der Verbindungsleitungseinrichtung (40), wenigstens eine Druckmesseinrichtung (41 ) zugeordnet ist.

10. Verfahren zum Anpassen des Leitungsdrucks in einer

Verbindungsleitungseinrichtung eines Energiesystems, insbesondere eines

Hausenergiesystems, wobei das Energiesystem eine erste

Energiequelleneinrichtung aufweist, die über die Verbindungsleitungseinrichtung mit einer zweiten Energiequelleneinrichtung verbunden ist, und wobei das

Energiesystem eine erste Energiesenkeneinrichtung aufweist, die über die

Verbindungsleitungseinrichtung mit der zweiten Energiequelleneinrichtung verbunden ist, gekennzeichnet durch folgende Schritte:

a) in einer ersten Betriebsweise des Energiesystems wird von der ersten

Energiequelleneirichtung bereitgestellte Energie mit einem ersten Druck über die Verbindungsleitungseinrichtung zur zweiten Energiequelleneinrichtung transportiert und dort gespeichert, wobei zumindest einzelne Abschnitte der

Verbindungsleitungseinrichtung als bidirektionale Leitungsabschnitte ausgebildet sind, über die im Betrieb des Energiesystems eine Strömung in beiden Richtungen erfolgt;

b) in wenigstens einer zweiten Betriebsweise des Energiesystems wird von der zweiten Energiequelleneirichtung bereitgestellte Energie mit einem zweiten Druck, der zum ersten Druck unterschiedlich ist, über die bidirektionalen Leitungsabschnitte der Verbindungsleitungseinrichtung zur ersten Energiesenkeneinrichtung

transportiert;

c) über eine Druckanpassungseinrichtung, die mit der Verbindungsleitungseinrichtung verbunden ist, wird je nach Betriebsweise des Energiesystems ein

richtungsabhängiges Druckniveau in den bidirektionalen Leitungsabschnitten der Verbindungsleitungseinrichtung eingestellt.

11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass dieses in einem

Energiesystem nach einem der Ansprüche 1 bis 9 ausgeführt wird.

12. Verfahren nach Anspruch 10 oder 11 , dadurch gekennzeichnet, dass bei einem

Wechsel von der ersten Betriebsweise des Energiesystems in die zweite

Betriebsweise des Energiesystems über die Druckanpassungseinrichtung der in der ersten Betriebsweise herrschende Leitungsdruck in Form des ersten Drucks in den bidirektionalen Leitungsabschnitten auf den in der zweiten Betriebsweise

herrschenden Leitungsdruck in Form des zweiten Drucks reduziert wird, wobei insbesondere über die Druckanpassungseinrichtung das zumindest in den bidirektionalen Abschnitten der Verbindungsleitungseinrichtung befindliche Volumen reduziert wird.

13. Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 12, bei dem das Energiesystem eine zweite Energiesenkeneinrichtung aufweist, welche über eine Ventileinrichtung mit der Verbindungsleitungseinrichtung verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass in der ersten Betriebsweise des Energiesystems die von der ersten

Energiequelleneirichtung bereitgestelite Energie mit dem ersten Druck über die Verbindungsleitungseinrichtung zur zweiten Energiesenkeneinrichtung transportiert und dort zwischengespeichert wird und dass anschließend die in der zweiten

Energiesenkeneinrichtung zwischengespeicherte Energie von dort zur zweiten Energiequelleneinrichtung transportiert und dort gespeichert wird.

14. Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 13, bei dem in der

Verbindungsleitungseinrichtung eine Kompressoreinrichtung angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass in der ersten Betriebsweise des Energiesystems von der ersten Energiequelleneirichtung bereitgestellte Energie oder in der zweiten

Energiesenkeneinrichtung zwischengespeicherte Energie mit dem ersten Druck über die Verbindungsleitungseinrichtung zur Kompressoreinrichtung transportiert und über diese in der zweiten Energiequelleneinrichtung gespeichert wird.

15. Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die

Kompressoreinrichtung als Druckanpassungseinrichtung fungiert, dass über die Kompressoreinrichtung je nach Betriebsweise des Energiesystems ein

richtungsabhängiges Druckniveau in den bidirektionalen Leitungsabschnitten der

Verbindungsleitungseinrichtung eingestellt wird und dass bevorzugt bei einem Wechsel von der ersten Betriebsweise des Energiesystems in die zweite

Betriebsweise des Energiesystems über die Kompressoreinrichtung der in der ersten Betriebsweise herrschende Leitungsdruck in Form des ersten Drucks in den bidirektionalen Leitungsabschnitten auf den in der zweiten Betriebsweise

herrschenden Leitungsdruck in Form des zweiten Drucks in den bidirektionalen Leitungsabschnitten reduziert wird, indem insbesondere in der

Verbindungsleitungseinrichtung befindliches Volumen über die

Kompressoreinrichtung so lange in die zweite Energiequelleneinrichtung eingelagert wird, bis der zweite Druck in den bidirektionalen Leitungsabschnitten der

Verbindungsleitungseinrichtung erreicht ist.