技术领域
[0001] 本
发明涉及用于热利用的系统，包括热源与用于移除来自于热源的热的冷却装置，冷却装置包括
散热器，该
散热器用于将热传送到周围介质，特别地其中散热器是空气冷却器并且周围介质是空气；以及
热力循环装置，特别是有机
朗肯循环(ORC)装置，其具有工作介质、用于通过使热源的热传送到工作介质来
蒸发工作介质的
蒸发器、用于产生机械能的膨胀装置以及用于使在膨胀装置中膨胀的工作介质冷凝的
冷凝器。此外，本发明涉及用于通
过冷却装置来排放来自于热源的热的相应方法。
背景技术
[0002] 用于以大的潜能增加
内燃机的效率的经济解决方案(尤其是在
卡车中)，是以热循环方式(例如，通过
有机朗肯循环系统、ORC系统)来利用内燃机的废热。在这里一些要求或给定条件是低的附加成本、可获得的小的空间、对其他系统的小的干扰与影响。由此利用现有部件开发协同效应(synergy)是有用或必要的。
[0003] 当发电过程(比如有机朗肯循环(ORC))被操作在内燃机的环境中时，仍然作为系统中的机械性能的产生的
能量的直接集成(例如ORC系统的膨胀式
发动机可以
支撑燃烧机的驱动)，以及它们用于辅助设备的设置通常是有利的，因为机械能转换到
电能会导致转换损失。此外，由于省去了用于驱动的
马达或用于出口的发
电机而节省了成本并且可以增加紧凑性，两者都是在所述环境中用于发电过程的集成的关键因素。此外，膨胀机还可以驱动发电机，其中由此产生的电能可以被用于在内燃机的环境中驱动一个或多个部件。在这个背景下，还应该提及混合，即在内燃机的传动系中产生的电能的直接或间接使用。例如，由产生的电能驱动的一个或多个电机可以设置在卡车中以驱动一个或多个
驱动轴。
发明内容
[0004] 本发明的目的是在来自热源的热的使用中提供协同效应。
[0005] 通过根据
权利要求1的系统实现了这个目的。
[0006] 根据本发明的系统包括热源和用于排放来自于热源的热的冷却装置，冷却装置包括：散热器，其用于将热传送到周围介质，特别地其中散热器是空气冷却器并且周围介质是空气；以及热力循环装置，特别是ORC装置，其具有工作介质；蒸发器，其用于通过将来自于热源的热传送到工作介质来蒸发工作介质；用于产生机械能的膨胀装置；以及冷凝器，其用于冷凝在膨胀装置中膨胀的工作介质；其中冷却装置还包括冷凝器
冷却剂回路，其用于经由散热器排放来自于热力循环装置的冷凝器的热。根据本发明的系统的这个实施方式允许共享现有的散热器以用于从热力循环装置的冷凝器的热排放(尤其是用于从ORC电容器的热排放)。冷却
流体可以特别地是或者包括
水，优选地具有一定比例的防冻剂。例如，热源可以是内燃机。
[0007] 根据本发明的系统还可以进一步展开，其中冷却装置还包括热源冷却剂回路，其中热源冷却剂回路的第一支路引导通过蒸发器以将热传送到
工作流体。通过这种方式，在热源的冷却回路中的热可以被引入到热力循环中。
[0008] 另一个发展是热源冷却剂回路沿冷却流体的流动方向在蒸发器上游包括分叉到热源冷却剂回路的用于绕过蒸发器的第二支路的第一分叉和在蒸发器的下游第二支路与第一支路的汇合，其中第二支路包括优选地是控制
阀的第一阀。在这个实施方式中，与根据
现有技术的通常操作相比，冷却流体(尤其是发动机
冷却水)的离开
温度经由阀设置为更高的值。温度的增加导致热力循环的较高动力。
[0009] 另一个发展是，热源冷却剂回路沿冷却流体的流动方向在蒸发器上游包括分叉到热源冷却剂回路的第三支路的第二分叉，并且其中第三支路适于引导冷却流体通过散热器并且返回到第一支路中，其中第二分叉优选地包括第二阀，特别是三通阀。通过这种方式，提供了系统的紧急操作能力。如果由于热力循环的故障或者由于通
过热力循环的不充分的热吸收，使得热源的温度增加，则可以要求这种应急操作能力。如果散热器的热传递能力是不充分的和/或如果在蒸发器中不发生冷却流体的冷却或者发生冷却流体的不充分的冷却，那么冷却流体就可以经由第二阀直接地传送到散热器。因此，供给到散热器的冷却流体的温度增加，对数温差增加，并且更多热被传送。
[0010] 根据另一个实施方式，热源冷却剂回路沿冷却流体的流动方向在蒸发器下游可以包括分叉到热源冷却剂回路的第四支路的第三分叉，第四支路适于引导冷却流体通过散热器并且返回到第一支路中，其中第三支路优选地包括第三阀，特别是三通阀，其中，与前面的发展结合，提供了第四支路汇合到第三支路中。这个发展的这些优点与前述发展中的这些优点是类似的，其仅在蒸发器之后分叉，从而比蒸发器上游更温和的热提取是可能的。当结合两个发展时，两个阀可以同时地打开。
[0011] 另一个发展是热源冷却剂回路沿冷却流体的流动方向在散热器上游包括第三支路和/或第四支路与冷凝器冷却剂回路的汇合。通过这种方式，提供了热源冷却剂回路与冷凝器冷却剂回路的简单相互连接。然而，弊端在于，热力循环装置的冷凝器也被相对热的冷却流体流动通过，这对于膨胀装置的性能具有负面影响。
[0012] 在另一个实施方式中，散热器可以包括入口收集器、出口收集器、以及使入口收集器与出口收集器的相应的相对部分相互连接的中间通道，并且其中冷凝器冷却剂回路的进入到入口收集器的入口，和热源冷却剂回路的第三支路和/或第四支路的进入到入口收集器的入口，特别是在入口收集器的相应端部处被彼此分隔开，并且其中出口收集器外部的冷凝器冷却剂回路的出口与热源冷却剂回路的第三支路和/或第四支路的出口彼此分隔开，并且特别地布置在出口收集器的相应端部处，其中冷凝器冷却剂回路和热源冷却剂回路的入口和出口相对应地布置在入口收集器和出口收集器的相对区域处。
[0013] 通过这种方式，使得能够将现有的散热器表面分成高温区域(热源的冷却流体)和低温区域(用于热力循环装置的冷凝器的冷却流体)。由此，可能的低温可以设置给电容器并且发生热源的冷却流体的过多热的排放至高温水平，这对于从散热器到环境的热排放具有积极影响。部分
质量流中的质量流至入口收集器的
端子的分布以及由此此外通过散热器表面的质量流的分布优选地经由第二阀和/或第三阀实施。根据部分质量流，在这个互相连接中自动地发生调节热或冷散热器表面的比例。
[0014] 另一个发展是，冷却装置还包括将热源的废气中的热传送到热源冷却剂回路的至少一个换热器。由此，可以利用热源的废气中的热。此外，可以利用废气换热器的声音吸收特性来简化实际消音器或者完全地替代它。可以使用的其他热源是结合到质量流的其他热流，诸如例如热气质量流。
[0015] 根据另一个实施方式，系统还包括发电机，由膨胀装置产生的机械能通过发电机可转换成电能。产生的电能可以用于
操作系统中的电气部件或者供给到电栅格中。
[0016] 另一个发展是，由膨胀装置产生的机械能可以经由相应的电耦合、机械耦合或液压耦合被使用以用于(a)驱动冷凝器的
风扇和/或散热器的风扇；和/或(b)驱动热源冷却剂回路中的
循环泵、和/或热力循环装置的供给泵和/或冷凝器冷却剂回路中的
循环泵和/或水泵和/或
液压泵和/或油泵；和/或(c)驱动系统的发电机和/或起动器；和/或(d)驱动
空调的
制冷压缩机；和/或(e)将由作为热源的内燃机的传动系中的膨胀装置产生的机械能特别地直接耦合到驱动轴。这将在系统中进一步提供协同效应。
[0017] 根据另一个实施方式，可以借助于用于驱动冷凝器的风扇和/或散热器的风扇的另一个膨胀机来使用蒸发的工作介质的部分流。这使转换损失最小化。
[0018] 另一个发展是，来自冷凝工作介质和/或来自热源冷却剂的热可以被解耦以供给到另一个
散热片。由此，热可以耦合出去，例如在加热网络中，特别有利的是低温散热片，比如干燥器、地板或表面加热或空气加热器。
[0019] 通过根据权利要求13的发明方法进一步实现了本发明潜在的目的。
[0020] 根据本发明的方法适于利用冷却装置排放来自热源的废热，其中冷却装置包括散热器、热力循环装置、特别是ORC装置，该热力循环装置具有工作介质、蒸发器、膨胀装置和冷凝器以及冷凝器冷却剂回路，并且其中方法包括以下步骤：利用散热器将热传送到周围介质，其中特别地散热器是空气冷却器并且周围介质是空气；利用蒸发器通过将来自热源的废热传送到工作介质来蒸发工作介质；利用膨胀装置产生机械能；以及利用冷凝器来冷凝在膨胀装置中膨胀的工作介质；并且方法的特征是经由散热器排放来自热力循环装置的冷凝器的热。
[0021] 除非另外地陈述，根据本发明方法的优点及其发展与根据本发明的装置的这些优点及发展相对应。
[0022] 根据本发明的方法的发展，执行以下其他步骤：引导热源冷却剂回路的第一支路通过蒸发器以将热传送到工作介质；在蒸发器上游将热源冷却剂回路中的冷却流体第一分叉到热源冷却剂回路的绕过蒸发器的第二支路，并且使第二支路与在蒸发器的下游的第一分支汇合。
[0023] 另一个发展是，执行以下其它步骤：使蒸发器上游的冷却流体第二分叉到热源冷却剂回路的第三支路，第三支路引导冷却流体通过散热器并且返回到第一支路中；和/或在蒸发器下游的冷却流体第三分叉到热源冷却剂流体的第四支路，第四支路承载冷却流体通过散热器并且返回到第一支路中；其中散热器具有入口收集器、出口收集器、以及使入口收集器与出口收集器的相应的相对区域相互连接的中间通道，并且其中冷凝器冷却剂回路到入口收集器中的入口与热源冷却剂回路的第三支路和/或第四支路到入口收集器中的入口，特别是在入口收集器的相应端部处被彼此分隔开，并且其中冷凝器冷却剂回路的从出口接收器的出口与热源冷却剂回路的第三支路和/或第四支路的从出口收集器的出口特别地是在出口收集器的相应端部处彼此分隔开，其中冷凝器冷却剂回路和热源冷却剂回路的入口和出口布置在入口收集器或出口收集器的相应的相对区域处。
[0024] 本发明还提供了冷却装置以及用于操作冷却装置的相对应的方法。
[0025] 根据本发明的冷却装置包括：第一冷却
流体回路、第二冷却流体回路以及散热器，该散热器具有入口收集器、出口收集器、以及连接入口收集器与出口收集器的相应相对区域的中间通道，其中第一冷却流体回路的进入到入口收集器的入口与第二冷却流体回路的入口在入口收集器中、特别地在入口收集器的相应端部处彼此分隔开，并且其中第一冷却流体回路的在所述出口收集器外部的出口与第二冷却流体回路的在出口收集器外部的出口特别地在出口收集器的相应端部处彼此分隔开，其中第一冷却流体回路与第二冷却流体回路的入口和出口布置在入口收集器与出口收集器的相应的相对区域处。优选地，在第一冷却流体回路中设置可
控制阀和/或在第二冷却流体回路中设置可控制阀。散热器可以优选地将来自第一冷却流体回路和第二冷却流体回路的热传送到冷却介质，其中，冷却介质可以例如包括水或空气。
[0026] 根据本发明的用于操作冷却装置的发明方法包括执行以下步骤：将第一冷却流体回路中的第一冷却流体引导到第一冷却流体回路的入口中并进入到散热器的入口收集器中；将第二冷却流体回路中的第二冷却流体引导到第二冷却流体回路的入口中并进入到散热器的入口收集器中；将第一冷却流体从散热器引导到第一冷却流体回路的出口外部；以及将第二冷却流体从散热器引导到第一冷却流体回路的出口外部。特别地，第一冷却流体和第二冷却流体具有相同的组分。
[0027] 通过这种方式，使得现有散热器表面分成高温区域(第一冷却流体回路的冷却流体)与低温区域(第二冷却流体回路的冷却流体)成为可能。在部分质量流中的质量流的至入口收集器的端子(即，第一冷却流体回路和第二冷却流体回路的相应的入口)的分布并且由此通过散热器表面的(部分)质量流的分布优选地经由第一冷却流体回路和/或第二冷却流体回路中的一个或多个阀实施。热或冷散热器表面的适应比例根据部分质量流而独立地出现。
[0028] 所述的发展可以以如所要求的适当方式单独地或结合使用。
[0029] 将参照
附图更加详细地说明本发明的其它特征和示例性实施方式与优点。应该理解的是这些实施方式未穷尽本发明的范围。还应该理解的是下面描述的特征的一部分或全部可以以其它方式彼此结合。
附图说明
[0030] 图1示出了根据本发明的系统的第一实施方式。
[0031] 图2示出了根据本发明的系统的第二实施方式。
[0032] 图3示出了根据本发明的系统的第二实施方式的
修改版本。
[0033] 图4示出了根据本发明的系统的第三实施方式。
[0034] 图5示出了根据本发明的系统的第四实施方式。
[0035] 图6示出了根据本发明的系统的第五实施方式。
[0036] 图7示出了根据本发明的系统的第六实施方式。
[0037] 图8示出了根据本发明的系统的第七实施方式。
[0038] 图9示出了根据本发明的系统的第八实施方式。
[0039] 图10示出了散热器表面的可变性。
[0040] 图11是在T-Q图表中的混合冷却水的冷却的示例性描述。
[0041] 图12是在T-Q图表中的单独冷却水的冷却的示例性描述。
[0042] 图13示出了在本发明的系统中的多种其他协同效应。
具体实施方式
[0043] 借助于热力循环装置(比如例如ORC系统)将协同效应用于已经存在的部件(比如作为热源的内燃机)以利用热源的热的一种方式，是共同使用用于从ORC电容器进行热排放的现有散热器。由此，在中等负载操作条件中，例如，在中等户外温度下，全部热可以通过ORC系统并且释放到处于环境中的散热器中。中等负载操作在大多数冷却系统中耗费最大时间量。
[0044] ORC系统设计为在标称操作期间(外部温度等于标称温度)接收来自热源的全部热。相反地，这意味着其不能在最大负载点处(高的外部温度)吸收全部热。由于从ORC提取的热具有比冷却流体更低的温度，因此由于来自环境的减小的温差ΔTlog，热排放变差：
[0045]
[0046] 对数温差定义为
[0047]
[0048] 其中在热交换(ΔTl1)之前以及在热交换(ΔTl2)之后形成介质(冷却流体和空气)的温差。
[0049] 如果对数温差减小，则伴随相同数量的热需要的区域增加，然而出于空间的原因这通常不能被实施。当包含其他热源时，例如ORC系统(例如，其使用废热)的热，问题会恶化。另一个问题是，何时增加作为改型的一部分的热回收。然后已经提供了散热器几何形状。另一个问题是当基于成本时，换热器的尺寸应该保持尽可能紧凑。
[0050] 为了简单且快速实施将ORC集成在、例如车辆中，有必要使设计冲突最小化并且限制对发动机的影响同时确保ORC过程的高效率。
[0051] 关于从具有ORC装置的内燃机的冷却水的废热利用以及使用在具有ORC系统的驱动装置中获得的能量的优点，需要提及与使用废热的ORC系统相比的在几个百分比的范围内的发动机的大的效率增加，通过较少部件的成本节约和空间节约。弊端首先是在本发明的第一实施方式中，处于发动机最大负载处的散热器通常不能确保ORC的热排放，然而这在其它实施方式中被补救或至少被减轻。
[0052] 在下述实施方式中，借助实例的方式仅水被用作冷却流体(冷却水)。此外，仅借助实例提供散热器作为空气冷却器，以使得废热被传送到空气。然而，根据本发明，另一种介质(诸如水)可以吸收在散热器中排放的热。
[0053] 图1示出了以驱动系统的形式的根据本发明的系统的第一实施方式。
[0054] 根据本发明的驱动系统100在这个实施方式中包括内燃机10以及用于移除来自于内燃机的废热的冷却装置，冷却装置包括：用于将热传送到空气的空气冷却器20；和ORC装置30，其中，该ORC装置具有工作介质；蒸发器31，其用于通过将内燃机10的废热传送到工作介质来蒸发工作介质；膨胀装置32，其用于产生机械能(该机械能在这里借助于实例经由发电机G转换成电能)；以及冷凝器33，其用于冷凝在膨胀装置32中膨胀的工作介质；其中冷却装置还包括用于经由散热器20移除来自于热力循环装置的冷凝器33的热的冷凝器冷却剂回路40。冷却设备还包括发动机冷却流体回路50，其中发动机冷却流体回路50的第一支路51通过蒸发器31以将热传送到工作流体。发动机冷却流体回路在蒸发器的上游沿冷却水的流动方向，包括分岔到发动机冷却流体回路50的绕过蒸发器31的第二支路52的第一分叉81以及第二支路52与在蒸发器31下游的第一支路51的汇合91，其中第二支路52包括(例如具有恒温器的)控制阀71。
[0055] 这是一种基本的相互连接，并且其允许使用来自发动机冷却水的能量。在一个实例中，发动机冷却水(MKW)的出口温度经由控制阀(尤其是恒温阀)71被驱使到大约110℃。默认地，MKW出口温度较低，在80℃的范围内。该增加导致了ORC过程的较高性能。在替换实施方式中，替代发电机G，还如全部随后的相互连接一样，能量的耦合还可以直接地(机械地或液压地)实现。
[0056] 这会在操作期间导致以下问题：在ORC故障或不充分的热排放的情形中，系统100不具有紧急操作的能力。当ORC过程30在其热吸收的极限下或者不处于操作中时，水回路50加热并且发动机10过热或者通过发动机控制调低速档。
[0057] 图2示出了根据本发明的驱动系统的第二实施方式。相同的附图标记这里指示如在图1中的相同的部件。下面，将仅描述其他部件。
[0058] 与第一实施方式相比，在驱动系统200的第二实施方式中，另外地提供了来自于发动机10的废气的热经由废气换热器15进入到发动机冷却流体回路50中的耦合。发动机冷却流体回路50在蒸发器31的上游沿冷却流体的流动方向包括分岔到发动机冷却流体回路50的第三支路53的第二分叉82，第三支路53构造为提供冷却流体通过散热器20并且返回到第一支路51中，其中第二分叉82包括第二阀72，例如三通阀72。如果散热器20的热传递能力不足，则水可能经由第二阀72直接地传递到散热器20。发动机冷却流体回路50在蒸发器31的下游沿冷却流体的流动方向，具有分岔到发动机冷却流体回路50的第四支路54的第三分叉83，第四支路54引导冷却水通过散热器20并且返回到第一支路51中，其中第三分叉83具有第三阀73，特别是三通阀73，其中提供了第四支路54到第三支路53中的汇合94。发动机冷却流体回路50在散热器20前方沿冷却流体的流动方向包括第三支路53和第四支路54与冷凝器冷却剂回路40的汇合95。
[0059] 相应地经由三通阀72和73提供应急操作能力。在ORC的操作期间，在散热器20的入口处的平均温度减小(由于发动机冷却流体回路50与冷凝器冷却剂回路40的汇合95)，这不利地影响了由热吸收与热排放介质之间的对数温差确定的热传递能力。如果散热器20的热传递能力是不足的和/或如果在蒸发器31中不存在或存在不充足的发动机冷却水的冷却，则发动机冷却水经由两个阀72或73中的一个或者通过两个阀的致动而直接地供给到散热器20。因此，供给到散热器20的水的温度增加，对数温差增加，并且更多热被传递。然而，弊端是ORC也被相对热的水流动通过，这对于电能具有负面影响。
[0060] 图3示出了根据本发明的参照图2修改的系统的实施方式210。替代第二阀72提供泵P4，并且替代第三阀73提供泵P5。两个泵用于控制到散热器20的质量流并且由此是可控制泵。
[0061] 此外，可以使得泵P3是可调节的。这可以根据泵P4、泵P5或者对应的3通阀调节。这个措施的目的是改进换热器20的热排放和/或使用于泵的辅助能量花费最小化。
[0062] 当泵P3的体积流量在图3中的连接之后减小时， 中的入口温度以及由此与冷却介质(例如，环境空气)的温差增加。这允许传递更多热。
[0063] 在图3中的连接之后,如果更多流体经由管线53被引导以用于冷却，则需要大量热传递表面以用于高温部件。在这种情形中，泵P3可以调低速档，由此在换热器表面上的总体积流量减小并且，因此，必须由泵P3施加到泵P5的压力差被减小了。相反地，由此，如果少量流体流经管线53,则对于ORC电容器来说可获得更大空间。如果全部热或热的大部分可以通过ORC排放，这例如就是这种情形。
[0064] 这确保了处理的关键功能(确保用于高温冷却的区域)并且实现了更快速且更有效的控制。例如，可以通过存储在工厂
控制器中的示意图或参数表来实现这种控制,存储在工厂控制器中的示意图或参数控制泵P3的速度。
[0065] 在高温热排放被最大化的极端情形中，包括泵P3的ORC处理被切断。为了防止部分流绕过散热器20，可以在泵P3的上游设置返回止动件。
[0066] 图4示出了根据本发明的驱动系统的第三实施方式。如在图1和图2中所示相同的附图标记指示相同的部件。下面将仅描述其他部件。
[0067] 根据本发明的根据驱动系统300的第三实施方式，散热器20具有入口收集器21、出口收集器25，并且具有连接入口收集器21与出口收集器25的相应的相对部分的中间通道，冷凝器冷却剂回路40的一个入口22布置在入口收集器21中并且发动机冷却流体回路50的第三支路53的入口23在入口收集器21的相应端部处位于入口收集器21中，并且其中冷凝器冷却剂回路40的从出口收集器25开始的出口26以及发动机冷却流体回路50的第三支路53的从出口收集器25开始的出口27布置在出口
歧管25的相应端部处，其中冷凝器冷却剂回路40和发动机冷却流体回路50的入口22、23和出口26、27布置在入口收集器21和出口收集器
25的相应的相对区域处。
[0068] 由此，在高温范围(发动机冷却水，MKW)与低温范围(返回到ORC电容器)中会发生现有散热器表面的分布。如用于第二实施方式描述的，根据操作点，MKW质量流的一部分可以通过ORC30并且一部分直接地对着空气冷却。这使得能够将两个质量流分离，并且通过这种方式ORC冷凝器可以具有可能的低温并且可以在高温水平处实现过多热的排放，这对于散热器的性能是有利的，并且对于用于将热排放到环境的辅助能量要求而言还具有积极的影响。
[0069] 第三实施方式提供了以最简单可能方式实现了两个部分流在散热器的表面上的分割的解决方案并且根据操作状态有利地调节这种分布。要求是大部分热被引导通过ORC以使整体系统的效率最大化。此外，特别有利的是使用最低温度来冷却电容器以便确保更高效率的ORC过程。此外，必须保持用于发动机的适当的回流温度。尽管这可以通过结构地或液压地单独散热器实现，但是随后可用于相应质量流的表面被固定，然而这并不适配到不同的负载点。
[0070] 借助于阀72和/或73发生分叉82和/或83中的质量流的分布。这根据温度或另一个特征值使MKW的部分流传送到散热器20。温度限制取决于是否存在关于阀72或73的变型。例如，当达到最大冷水温度时，阀72将朝向散热器20切换流量并且绕过ORC。当实现不被要求的冷却时，阀73沿着散热器20的方向引导冷却水。
[0071] 图5示出了根据本发明的驱动系统的第四实施方式。如在图1至图3中相同的附图标记在这里指示相同的部件。下面将仅描述其他部件。
[0072] 根据本发明的根据驱动系统的第四实施方式400，与第三实施方式300相关的其他分叉设置在散热器20的上游以便将热冷却流体引导在散热片110上从而使用热的一部分，另外地用于、例如用于加热目的。
[0073] 在根据图6和图7的第五实施方式和第六实施方式中，可以发现根据本发明的相互连接，其利用换热器W通过在其他温度水平处集成其他冷却回路(例如，用于
增压空气冷却(charge air cooling)的冷却回路LLK)而延伸(增压空气冷却回路的热排放)，这与散热器20冷却流体(例如，增压空气冷却介质)类似。换热器W可以在空气侧(图6)与换热器20
串联连接，并且冷却空气或另一种冷却介质可以首先通过换热器W并且然后通过换热器20。同样地，平行流动是可能的(图7)。
[0074] 为了简化这里未示出ORC回路，在这个变型中仅暗示与ORC回路的连接。
[0075] 在图7的第六实施方式中，可以在水侧使ORC冷凝器与散热器20串联地连接。散热器20然后冷却全部质量流。当发动机仍预热时，没有质量流将朝向蒸发器流动。在部分负载处，小的质量流沿着蒸发器的方向流动，并且在那里然后可获得特大尺寸的散热器。这可以向ORC电容器提供低温。
[0076] 尽管这导致通过ORC电容器的较低最大可获得流量，然而这可以通过较低的入口温度过度补偿，从而使益处占优势。
[0077] 另一个优点是仅需要一个泵送以流动通过冷凝器和散热器20。
[0078] 在一些操作条件下，现在并不是需要换热器W的全部表面来冷却其它冷却回路。然后可以使用用于ORC回路的冷却的换热器W的保留区域。这通过在以下图8的第七实施方式中示出的相互连接而成为可能。例如可以根据换热器W的出口温度T实施控制。在需要用于换热器W的ORC冷却另外表面以及保留区域存在于换热器W中以用于这种操作状态的情形中，阀打开(例如，如示出的3通阀)或者另一种装置允许这种液体分配，还比如泵。因此，冷的另外冷却回路的部分流沿着ORC冷凝器的方向传递。在通过冷凝器之后，在换热器W上游的部分流被再次供给以便不负面地影响其他冷却回路的温度。
[0079] 类似地，还可以集成具有其他温度的其它回路(例如，用于车辆中的空调的冷却回路)。
[0080] 根据图6的相互连接还可以进一步发展为如图9中所示的第八实施方式，使得可以将其他冷却回路的能力用于ORC冷却。
[0081] 下面将结合图10描述在第三实施方式和第四实施方式中的质量流的分布的操作。根据通过三通阀72和73传递到散热器的质量流，调节热或冷散热器表面的比例在这个连接中会自动地发生。热的MKW的质量流mH或冷的冷凝器回路的质量流mK越大，则散热器表面的相应比例越大。下面的操作原理是在流动与返回之间建立相等的压力差。如果，在第一连接处，进入到散热器中的第一质量流或体积流量增加，那么在第一步骤中这将导致散热器的、第一体积流流动通过其的通道中的较大压力损失。然而，由于通道经由收集器连接，因此相同的压力损失在全部通道中占主导，从而通过第二质量流流动通过其的通道，体积流增加。
然而，如果第二质量流保持恒定，那么通道的数量必须减少，从而更多区域可用于较大的第一质量流并且压力损失被相应地调节。
[0082] 基于温度水平的分离，散热器20的可利用热传递表面以最佳可能方式被有利地使用。与(先前描述的)两个部分流的温度的混合相比，可以在冷侧上实现显著的较低温度。这不仅在操作ORC具有优点，而且此外在全部其它应用中也具有优点，例如如在用于冷却发动机冷却水和增压空气的固定式发动机的情形中，其中两个温度水平将通过回路被重新冷却。由于建议的相互连接，热可以在最大可能温差处排放到环境，这会导致辅助能量需求的减小，并且与在两个体积流被混合时相比，较低温和的体积流被冷却到较低的温度。装置可以如所示出地设置在散热器中，而且此外通过借助于管道连接任意数量的散热器来设置所述装置。
[0083] 图11和图12解释了与T-Q图表(T：温度；Q：热流量)中的第二实施方式相比，根据第三实施方式和第四实施方式的相互连接的操作模式和优点。
[0084] 图11示出了90℃的水质量流的冷却的实例，两个热源中较热的允许115℃的温度。它实现了70℃的水的再冷却温度。
[0085] 当使用如图12中示出的两个温度阶段时，第一质量流以115℃进入蒸发器，并且在这个实例中被冷却到88℃，其中当流动通过散热器的全部质量流的20％在高的温度水平处存在时设定这个温度。如上所述，该区域根据质量流分割，并且由此表面的20％可用于第一、热质量流的热传递。然而，如果热流被计算的话，则总热量的27％在这个区域上传递。热的其余73％然后在这个区域上的其余80％传递，其现在可能处于低温。由此，这个数量的热可以以84℃的热水的流动温度以及65℃的回流温度传递，这意味着使回流温度下降5K。这通过ORC的性能增强或者其它部件(中冷器等)中的热传递的改进实现。
[0086] 这里应该指出的是，描述的温度和能量值仅借助于实例的方式显示；通过优化与调节温度极限，甚至可能出现其他可能性。最优化考虑温度以及质量流对换热器的热传递能力/性能上的影响。
[0087] 根据结合图13描述的进一步协同效应还可以进一步发展驱动系统，并且这些中的每个可以单独地或结合使用。由膨胀装置产生的机械能可以经由相应电、机械或液压耦合是可使用的，以用于(a)驱动冷凝器30的风扇和/或散热器的风扇；和/或(b)驱动发动机冷却流体回路中的循环泵101和/或热力循环装置的供给泵102和/或冷凝器冷却剂回路中的循环泵103和/或水泵和/或液压泵和/或油泵；和/或(c)驱动
交流发电机105和/或驱动系统的起动器；和/或(d)驱动空调的
制冷压缩机106。蒸发的工作介质的部分流可以用于驱动冷凝器的风扇和/或散热器的风扇107。这使转换损失最小化。此外，热可以被从冷凝的工作流体和/或被从发动机冷却流体回路提取以递送到加热器。
[0088] 示出的实施方式仅仅是示例性的并且由权利要求限定本发明的全部范围。
