DD141194A1 - METHOD FOR STORING AND RECOVERING WEIGHT AND / OR COSTS - Google Patents

METHOD FOR STORING AND RECOVERING WEIGHT AND / OR COSTS Download PDF

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DD141194A1
DD141194A1 DD21024878A DD21024878A DD141194A1 DD 141194 A1 DD141194 A1 DD 141194A1 DD 21024878 A DD21024878 A DD 21024878A DD 21024878 A DD21024878 A DD 21024878A DD 141194 A1 DD141194 A1 DD 141194A1
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calcium chloride
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DD21024878A
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Frithjof Kleen
Gernot Jung
Ivan Boschnakow
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Frithjof Kleen
Gernot Jung
Ivan Boschnakow
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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Speicherung und Wiedergewinnung von Wärme und/oder Kälte, bei dem anfallende Überschußenergie, wie z.B. Sonnenenergie, gespeichert und wahlfrei wiederverwendet werden kann. Es ist Ziel und Aufgabe der Erfindung, ein Wärme und/oder Kälte speicherndes Verfahren zu entwickeln, mit dessen Hilfe der zu bestimmten Zeiten anfallende Überschuß an Wärme- oder Elektroenergie in wirtschaftlicher Form über längere ' Zeiträume so gespeichert werden kann, daß ein wahlfreier Abruf bei vorliegendem Wärme- und/oder Kältebedarf ermöglicht wird. Erfindungsgemäß wird die Aufgabe mit Hilfe eines Verfahrens gelöst, bei dem als Speichersubstanz Calciumchlorid bzw. dessen Hexahydrat verwendet wird, wobei der wärmespeichernde Vorgang durch Erhitzung des Hexahydrates auf über 260 °C, der Rückgewinnungsvorgang durch erneute Hydration des erhaltenen Calciumchlorids erfolgt. Andererseits wird das Hexahydrat zur Kältegewinnung in Wasser gelöst und anschließend das Wasser durch Zuführung von Wärme aus einer der genannten Energiequellen wieder verdunstet.The invention relates to a method for storage and Recovery of heat and / or cold, in the accumulating Excess energy, such as Solar energy, stored and optional can be reused. It is the object and the object of the invention to develop a heat and / or refrigeration storing method with whose help is the surplus incurred at certain times Heat or electric energy in economic form over longer ' Periods can be stored so that an optional call at existing heating and / or cooling demand is made possible. According to the invention the object is achieved by means of a method in which as storage substance calcium chloride or its hexahydrate is used, wherein the heat-storing process by heating of hexahydrate to over 260 ° C, the recovery process by renewed hydration of the resulting calcium chloride takes place. on the other hand the hexahydrate is dissolved in water for cooling and then the water by supplying heat from one of evaporated energy sources again.

Description

Titel der ErfindungTitle of the invention

Verfahren zur Speicherung· und Wiedergewinnung von Wärme und / oder KälteMethod for storing and recovering heat and / or cold

Anwendungsgebiet der ErfindungField of application of the invention

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Speicherung und Wiedergewinnung von Wärme und/oder Kälte, bei. dem anfallende Energie, beispielsweise Sonnenenergie, die Energie anderer Niedertemperaturquellen bzw. Abfallwärmequellen oder zeitweise überschüssige Energie, wie beispielsweise aus Nachtstrom erzeugte Wärme, gespeichert und wahlfrei wiederverwendet werden kann.The invention relates to a method for storage and recovery of heat and / or cold, in. the resulting energy, such as solar energy, the energy of other low-temperature sources or waste heat sources or temporary excess energy, such as heat generated from night stream, stored and can be optionally reused.

Charakteristik der bekannten technischen LösungenCharacteristic of the known technical solutions

Das Problem der Wärmespeicherung und -wiedergewinnung, insbesondere bei der Ausnutzung natürlicher Wärmequellen, wie bspw. der Sonnenenergie oder der Umweltwärme, bzw. anderer,The problem of heat storage and recovery, especially in the use of natural heat sources, such as solar or environmental heat, or other,

bisher als Abfallwärme betrachteter Uiedertemperaturquellen hat im Zuge der gegenwärtigen Entwicklung insbesondere im Hinblick auf eine rationelle Energieanv/endung eine hohe Bedeutung erlangt. Im Mittelpunkt steht dabei das Problem, den zu bestimmten Zeiten anfallenden Überschuß an Energie, insbesondere an Wärmeenergie, rationell und unter ökonomischen Bedingungen so zu speichern, daß sie wahlfrei zu Zeiten eines erhöhten Energiebedarfes bzw» verminderten Energieangebotes wiedergewonnen bzw. wiederverwendet werden kann«, Die verbreitetste Methode ist dabei in der gegenwärtigen Entwicklung die Anwendung von thermisch.isolierten Warmwasserspeichern, Derartige Systeme genügen zwar den Anforderungen für eine Speicherung relativ geringer Wärmemengen über relativ kurze Zeiträume, für Langzeitspeicherungen größerer Wärmemengen stehen einer ökonomischen Anwendung jedoch die dazu erforderlichen übergroßen Speichervolumen und insbesondere die relativ hohen Wärmeverluste entgegen.Hitherto considered sources of waste heat have become very important in the course of the current development, especially with regard to a rational use of energy. The focus here is on the problem of saving at certain times surplus of energy, especially heat energy, rational and under economic conditions so that it can be optionally recovered or reused at times of increased energy demand or "reduced energy supply", Die Although the most common method in the current development is the use of thermally insulated hot water storage tanks, such systems meet the requirements for storing relatively small amounts of heat over relatively short periods of time, for long-term storage of relatively large amounts of heat, however, the oversized storage volumes and, in particular, the long-term storage requirements for larger amounts of heat relatively high heat losses.

Um diesen großen Volumina entscheidend verringern zu können, wurde zur Nutzung der latenten und/oder Umwandlungswärme die Anwendung verschiedener Substanzen vorgeschlagen. Die dazu vorgelegten Lösungswege konnten sich jedoch wegen einer Reihe entscheidender Uaenteile (zu hoher oder zu tiefer Schmelzpunkt, zu hoher Preis, chemische oder toxische Aggressivität der verwendeten Substanzen usw.) nicht durchsetzen. Die Speicherung im Erdreich unter Nutzung von vorhandenen, natürlichen Hohlräumen ist wegen der geringen Zahl derartiger geeigneter Hohlräume nur in sehr geringem Umfang möglich. Eine Speicherung durch.Einlegen von Wärmeaustauschsystemen in tiefere Schichten- des Erdreiches hat insbesondere aus Kostengründen ebenfalls nur eine sehr begrenzte Anwendung,In order to be able to decisively reduce these large volumes, the use of latent and / or transformational heat has been proposed to use various substances. However, the solutions presented could not prevail because of a number of key constituents (too high or too low melting point, too high a price, chemical or toxic aggressiveness of the substances used, etc.). The storage in the ground using existing, natural cavities is possible because of the small number of such suitable cavities only to a very limited extent. Storage of heat exchange systems in deeper layers of the soil also has only a very limited application, especially for cost reasons.

Bs sind auch Versuche bekannt, Energie durch bestimmte chemische Reaktionen und Spaltungen, wie bspw, von ITH-, oder HpO, zu speichern und bei Bedarf durch Umkehrreaktionen, bspw, durch Verbrennen des Wasserstoffen, wieder zurückzugewinnen» Dieser Weg der Energiespeicherung hat bisher ebenfalls noch nicht zu den gewünschten Resultaten geführt, da das erforderliche Temperaturniveau, bei dem die chemische Reaktion bzw. Spaltung stattfindet, zu hoch ist und somit die ITiedertemperaturwäriae, die bspw. aus Sonnenko.llektoren oder anderen Niedertemperatur-Wärmequellen gewonnen wird, für eine wirtschaftliche Nutzung keinen genügend großen Anteil in das erforderliche Gesamtniveau einbringt.Bs are also known attempts to save energy by certain chemical reactions and cleavages, such as, for example, ITH, or HpO, and if necessary by reversal reactions, for example, by burning the hydrogen, recover again. "This way of energy storage has also yet not led to the desired results, since the required temperature level at which the chemical reaction or cleavage takes place, is too high and thus the ITiedertemperaturwäriae, which is obtained, for example, from Sonnenko.llektoren or other low-temperature heat sources, for an economic use no sufficiently large proportion of the required overall level.

Die Nutzung der Y/ärme aus Sonnenenergie oder aus anderen Niedertemperatur-Wärmequellen zur Erzeugung von Kälte ist beim gegenwärtigen Stand der Technik ebenfalls noch nicht befriedigend gelöst. Obwohl hierfür verschiedene Lösungen, wie z, B, die Anwendung des Prinzips der Abs orb tionskältema schinen vorgeschlagen wurden, liegen bisher noch keine Lösungen vor, die den zu stellenden technischen und insbesondere ökonomischen Anforderungen hinreichend genügen. Bei den Absorbtionskältemaschinen erweist sich bspw, die erforderliche hohe Austreibungstemperatur, im allgemeinesn üoeT 150 0C, als nachteilig.The use of Y / arms from solar energy or other low-temperature heat sources for generating cold is also not yet solved satisfactorily in the current state of the art. Although various solutions, such as, for example, the application of the principle of absorption refrigeration machines have been proposed, no solutions are yet available which sufficiently satisfy the technical and in particular economic requirements to be met. In the Absorbtionskältemaschinen proves, for example, the required high expulsion temperature , generally ÜoeT 150 0 C, as disadvantageous.

Ziel der ErfindungObject of the invention

Es ist Ziel der Erfindung, ein Wärme und/oder Kälte speicherndes Verfahren zu entwickeln, mit dessen Einsatz der zu bestimmten Zeiten anfallende Überschuß an'Wärme- oder Elektro-». energie (bspw. Sonnenenergie insbesondere in den Mittagsstunden im Sommer, Elektroenergie in den Nachtstunden usw.) in wirtschaftlicher Form über längere Zeiträume so gespeichert werden kann, daß ein wahlfreier Abruf bei vorliegendem Wärme- und/oder Kältebedarf ermöglicht wird.It is an object of the invention to develop a heat and / or refrigeration storing method, with the use of which incurred at certain times excess of'Wärmme- or electrical ». Energy (eg solar energy, especially in the midday hours in summer, electric power in the night, etc.) can be stored in economic form for longer periods so that an optional retrieval is made possible in the present heat and / or cooling demand.

Darlegung des Wesens der ErfindungExplanation of the essence of the invention

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zu entwickeln, mit dessen Hilfe das angegebene Ziel mit einem vertretbaren ökonomischen Aufwand realisiert wird, d. h,, daß weder teure und aufwendige Speichersubstanzen verwendet noch übergroße Speichervolumina oder andere aufwendige Speicherungsformen erforderlich werden,The invention has for its object to develop a method by which the specified goal is realized with a reasonable economic outlay, d. h ,, that neither expensive and expensive storage substances used nor oversized storage volumes or other complex forms of storage are required,

Erfindungsgeraäß wird diese Aufgabe wie folgt gelöst:Erfindungsgeraäß this task is solved as follows:

Als Speicherausgangssubstanz wird das bei der Sodaproduktion als Abfallprodukt entstehende Calciumchlorid (CaCIp) bzw. dessen Hexahydrat (CaCl2 6HpO) verwendet.The storage starting substance used is the calcium chloride (CaCl 2) or its hexahydrate (CaCl 2 .6HpO) which is produced as waste product in the soda production.

Das Hexahydrat wird durch ein geeignetes Wsrmetransportmedium und entsprechende Wärmeaustauschflächen langsam auf über 260 C erhitzt. Das Transportmedium selbst wird, durch geeignete Energiezufuhr entsprechend erwärmt, wobei als Energiequellen sowohl Sonnenenergie, als auch konventionelle Energie (bevorzugt Überschußenergie) jeweils einzeln oder auch in entsprechend abgestufter- Porm gemeinsam eingesetzt werden können. Die Energie der Sonnenstrahlung wird dabei in an sich bekannter Weise mit Sonnenkollektoren, Parabolspiegeln, Linsen, Sonnenstrahlkonzentratoren oder ähnlichen Einrichtungen in Wärme umgewandelt, Insbesondei'e bei mehrstufiger Erwärmung können für die unteren Stufen auch Hiedertemperatur-Wärmequellen verwendet werden, deren Überschußenergie als sogenannte Abfallwärme anfällt. Eine bevorzugte Möglichkeit für den Einsatz konventioneller Energie bietet bspw, das in den Nachtstunden allgemein erhöhte Angebot an Elektroenergie in Porm des sogenannten Nachtstromes,The hexahydrate is slowly heated to above 260 C by a suitable heat transfer medium and corresponding heat exchange surfaces. The transport medium itself is appropriately heated by suitable energy supply, with both solar energy and conventional energy (preferably excess energy) being able to be used together as energy sources either individually or in a correspondingly graded manner. The energy of solar radiation is converted into heat in a conventional manner with solar panels, parabolic mirrors, lenses, Sonnenstrahlkonzentratoren or similar devices, Insbesondei'e in multi-stage heating can also be used for the lower stages Hiedertemperatur heat sources whose excess energy is produced as so-called waste heat , A preferred possibility for the use of conventional energy offers, for example, the generally increased in the night hours supply of electrical energy in the form of the so-called night stream,

In einer Ausführungsvariante, bei der das Temperaturniveau der jeweils verwendeten ITiedertemperaturwärmequellen oder das Temperaturniveau des Wärmetransportmediums, welches bspw." durch Sonnenstrahlung mittels Sonnenkollektoren erhitzt wird, unter der erforderlichen Srhitzungstemporatur von- über 260 0C liegt, wird eine zweite Erhitzungsstufe angewandt, bei der die Hacherhitzung der Ausgangssubstanz bis auf über 260 0C mit Hilfe konventioneller Energieträger wie z. B. Dampf, Heißwasser, Elektrizität u, a. erfolgt. Diese ITacherhitzung in der zweiten Erhitzungsstufe wird in einer der Ausführungsvarianten gemäß der Erfindung mit Hilfe eines Transportmediums oder anderer Y/ärmetransportverfahren ausgeführt, wobei als Wärmequelle bevorzugt ein Teil der Wärme genutzt wird, die bei der nachfolgend beschriebenen Hydration des Calciumchlorides zurückgewonnen wird. Die durch die langsame Erhitzung (bis über 260 0C) erreichte Entwässerung des Hexahydrates und dessen Umwandlung in Calciumchlorid stellt den eigentlichen Speicher-Vorgang dar, bei dem Sonnenenergie, Energie aus liiedertemperaturwärmequellen oder Überschußenergie aus konventionellen Wärmequellen gespeichert wird. Dieser Vorgang wird je nach Verfügbarkeit der jeweiligen Energiequellen beliebig unterbrochen und weitergeführt.In a variant in which the temperature level of the ITiedertemperaturwärmequellen used in each case or the temperature level of the heat transfer medium, which, for example. "Is heated by solar radiation using solar panels, below the required Srhitzungstaturatur of about 260 0 C, a second heating stage is applied, in which the Hacherhitzung the starting material up to about 260 0 C using conventional energy sources such as steam, hot water, electricity u, a .. This ITacherhitzung in the second heating stage is in one of the embodiments according to the invention using a transport medium or other Y. / executed ärmetransportverfahren, wherein as a heat source is preferably a part of the heat is used, which is recovered in the manner described below hydration of the calcium chloride. the by slow heating (up to about 260 0 C) reached drainage of the hexahydrate and its Conv Calcium chloride is the actual storage process that stores solar energy, energy from low-temperature heat sources, or excess energy from conventional heat sources. This process is interrupted and continued depending on the availability of the respective energy sources.

Die in der Speichermasse akkumulierte Energie wird am gleichen Ort (oder durch Transportder Masse auf einen anderen Ort) durch dosierte, dem Wä.rmebedarf angepaßte Wasserzufuhr wieder zurückgewonnen, d. h., durch Hydration des Calciumchlorides (CaCIp) wird das Hexahydrat (CaClpöHpO) erzeugt, wodurch eine Molarwärme von 17,4 kcal entsteht. Damit ist ein Kreislaufproseß abgeschlossen, bei dem die Ausgangssubstanz wieder hergestellt ist, so daß eine erneute Erhitzung bzw. Wärmespeicherung mit nachfolgender Hydration bzw. Wärmeabgabe durchgeführt v/erden kann.The energy accumulated in the storage mass is recovered at the same location (or by transporting the mass to another location) through metered water supply adapted to the heat demand, d. Hydrogenation of calcium chloride (CaCIp) generates the hexahydrate (CaClpöHpO), resulting in a molar heat of 17.4 kcal. Thus, a Kreislaufproseß is completed, in which the starting material is restored, so that a renewed heating or heat storage with subsequent hydration or heat dissipation carried out v / ground.

•Η* Q «Μ• Η * Q «Μ

Bei Bedarf von Kälte wird die Ausgangssubstanz (CaCIpGHpO) in einen anderen Kreislaufprozeß einbezogen, bei dem zuerst eine Lösung des Ausgangsstoffes in Wasser unter Abgabe von Kälte (- 4,3 kcal pro Mol) erfolgt, anschließend wird die Ausgangssubstanz (CaCIpGHpO) durch Ausdunstung der Lösung mittels Wärmezufuhr aus einer der genannten Energiequellen wiedergewonrien. Die Kaitegewinnung erfolgt dabei ebenfalls entsprechend dem vorliegenden Bedarf durch dosierte Wasserzuführung, während die Ausdunstung gegebenenfalls mit zeitweiligen Unterbrechungen entsprechend der Verfügbarkeit der jeweiligen Energiequelle erfolgen kann« Die Ausdunstungstemperaturen der.Lösung liegen dabei zwischen 10 und 80 0C,When necessary by cold, the starting material (CaCIpGHpO) is included in another cycle process, in which first a solution of the starting material in water with release of cold (- 4.3 kcal per mole), then the starting material (CaCIpGHpO) by evaporation of the Solution by means of heat from one of the above energy sources wiedergewonrien. Kaitegewinnung takes place here also according to the present requirement by metered water supply, while the evaporation can optionally take place with temporary interruptions according to the availability of the respective energy source "The Ausdunstungstemperaturen.solution lie between 10 and 80 0 C,

Ausführungsbeispielembodiment

Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines Beispiels näher erläutert«,The invention will be explained in more detail below by means of an example,

Zur Realisierung eines Speichervorganges wird 1 m CaClpöHpO verwendet. Diese Ausgangssubstanz wird langsam bis auf überTo realize a storage process 1 m CaClpöHpO is used. This starting material is slowly up to about

ο 5ο 5

260 C erwärmt, wobei etwa 1,5 x 10 kcal Wärme aufgenommen werden. Durch diese Erwärmung Wird das Wasser aus dem Hydrat ausgetrieben, so daß die Substanz sich in CaCl0 umwandelt« Für die Erhitzung wird teilweise die Energie der Sonnen-· strahlen benutzt und dabei eine Erwärmung bis 150 C erreicht. Die restliche Erwärmung bis über 2oO C wird bivalent abgesichert: entweder durch Einsatz von 300 C Wasserdampf, der durch eine Heizspirale auf die Ausgangssubstanz einwirkt, oder durch Nutzung von einem Teil der Wärme, die bei der Hydratisierung des'CaCIp in einem anderen Behälter zur gleichen Zeit erfolgt. Die Verbindung wird durch ein Wärmetransportmittel (Öl) und entsprechende·. Wärmeaustauschflächen realisiert. ' :260 C heated, with about 1.5 x 10 kcal heat absorbed. As a result of this heating, the water is expelled from the hydrate so that the substance converts to CaCl 0. The energy of the sun rays is sometimes used for the heating and a warming up to 150 C is achieved. The rest of the warming up to more than 2OO C is bivalent secured: either by using 300 C of water vapor, which acts on the starting substance by a heating coil, or by using a portion of the heat in the same hydration of the'CaCIp in another container Time is up. The compound is by a heat transfer medium (oil) and the corresponding. Heat exchange surfaces realized. ':

Zur Realisierung der Wärmeabgabe aus' der Speichermasse (CaGIp) wird eine Hydratisierung derselben bis zum. CaGl0 6H0O durchge-To realize the heat release from the storage mass (CaGIp), a hydration of the same up to. CaGl 0 6H 0 O carried out

3 53 5

führt. Aus 1 .m CaCl2 v/ird dabei ca* 2,5 x 10 kcal Wärme wiedergewonnen. Die Hydratisierung bzw. Wärmeabgabe erfolgt dosiert und dem gegebenen Wärmebedarf angepaßt. 'Herrn, das gesamte CaGIp in CaCIp 6HoO umgewandelt ist, ist die Ausgangssubstänz für die nachfolgende Speicherung bzw. Fortführung des Kreisprozesses bereitgestellt. ·leads. Ca. 2.5 × 10 kcal of heat is recovered from 1 .m CaCl 2 / v. The hydration or heat release is metered and adapted to the given heat demand. Mr, all the CaGlp has been converted to CaClp 6HoO, the starting material is provided for subsequent storage or continuation of the cyclic process. ·

Das zugehörige Bild gemäß Fig„ 1 zeigt den Kreislaufprozeß eines wärmespeichernden und wärmeabgebenden Vorganges mit regenerativer Erwärmung der Ausgangssubstanz. (CaCIp 6HpO) im Temperaturbereich von 120 0C bis zu ca. 200 0C. The associated image according to FIG. 1 shows the circulation process of a heat-storing and heat-emitting process with regenerative heating of the starting substance. (CaCIp 6HpO) in the temperature range from 120 0 C to 200 0 C.

In dem gegebenen Beispiel befindet sich zu Beginn des Kreislaufprosesses die Ausgangssubstanz CaCIp 6HpO bei 40 C(1). Durch die Energie der Sonnenstrahlen und mittels eines Wärmetransportmittels, das zwischen dem Speicher und einer Einrichtung zur Umwandlung der elektromagnetischen Sonnenstrahlung in V/ärme zirkuliert, wird die Wärme q der Ausgangssubstanz zugeführt, so daß das CaCl2 6H2O sich bis auf 120 0C erhitzt (2). Ab 120 0C wird die Ausgangssubstanz mittels regenerativer Erwärmung q ^In the given example, at the beginning of the circulatory process, the starting substance CaClp 6HpO is at 40 C (1). By the energy of the sun's rays and by means of a heat transfer medium, which circulates between the memory and a device for converting the solar radiation into solar cells, the heat q is supplied to the starting substance, so that the CaCl 2 6H 2 O up to 120 0 C. heated (2). From 120 0 C, the starting material by means of regenerative heating q ^

O -^eSO - ^ eS

auf ca. 200 C erhitzt (3)« Die regenerative Erwärmung wird in verschiedenen Stufen mit Hilfe von Wärmesportmedien entsprechend der folgenden Gleichung ausgeführt:heated to approx. 200 C (3) "Regenerative heating is carried out in different stages with the help of heat sports media according to the following equation:

1 2 3y ^reg ~ ^ reg ^ reg 9 reg1 2 3y ^ reg ~ ^ reg ^ reg 9 reg

Die Endstufe des langsamen Erhitzens der Ausgangssubstanz bis auf über 260 0C wird mit Hilfe der Wärmezufuhr q, Λ , aus kon-The output stage of the slow heating of the starting material to more than 260 0 C q by means of heat supply, Λ, of con-

/>* ii.onv /> * ii.onv

ventionellen Energiequellen und Wärmetransportverfahren wie z. B. Kohleverbrennung, Dampfkessel, Wärraeaustauscherflachen im Speicher und ähnlichen ausgeführt.conventional energy sources and heat transport methods such. As coal combustion, steam boiler, heat exchanger surfaces in the memory and similar executed.

Uach Beendigung der Entwässerung des CaCl2 6H2O sind zwei Substanzen Calciumchlorid (4) und Wasser (5) entstanden, die eine Temperatur oberhalb 260 0C aufweisen. Die im Wasser ent-After completion of the dehydration of CaCl 2 6H 2 O two substances calcium chloride (4) and water (5) were formed, which have a temperature above 260 0 C. The water in the water

haltene Wärme wird vorteilhafterweise als q zur regenerativen Erwärmung der Ausgangssubstanz (bspw. in einer Folge und/ oder Paralellstufe) ausgenutzt. Dazu wird das Wasser durch ein wärmeübertragendes Medium bis auf 140 C abgekühlt. Die restliche Wärme des Wassers bspw. von 140· C bis 40 C wird vomheld heat is advantageously used as q for regenerative heating of the starting substance (eg. In a sequence and / or Paralellstufe). For this purpose, the water is cooled by a heat-transfer medium to 140 C. The remaining heat of the water, for example, from 140 · C to 40 C is from

3 Kühlwasser aufgenommen, abgeführt und dann als Nutzwärme q >t,„ verwendet.3 cooling water absorbed, removed and then used as useful heat q> t.

Die zweite Substanz (das CaCIp), welche ebenfalls eine Temperatur von über 260 0C aufweist, wird durch Kühlwasser bis z.B. 140 C abgekühlt (6) und die gewonnene Wärme q und qThe second substance (the CaCIp), which also has a temperature of about 260 0 C, is cooled by cooling water to, for example, 140 C (6), and q is the heat obtained and q

„eg reg"Eg reg

wird ebenfalls für die bereits beschriebene regenerative Erwärmung der Ausgangssubstanz in einer Folge bzw. Paralellstufen eingesetzt.is also used for the already described regenerative heating of the starting substance in a sequence or parallel stages.

Die dritte Stufe wird das CaCl0 durch Kühlwasser weiter z, B. bis auf 40 0C abgekühlt (7) und die gewonnene Wärme ebenfalls als Nutzwärme α -.T verwendet. Der Hauptanteil von Nutzwär-me aus dem Speicher q ,·, entsteht durch die nachfolgende Hydration des CaCl2 (?) wofür im wesentlichen das abgekühlte Wasser (8) eingesetzt wird, welches aus der bereits beschriebenen Entwässerung des CaCl0 6Ho0 gewonnen wurde. Nach der Abkühlung des CaCl2 6H2O bis zu 40 C und der Abführung der Nutzwärme q ^2 wird die Ausgangssubstanz mit dem Anfangstemperaturniveau (1) wiederhergestellt und der Kreislaufprozeß kann von neuem beginnen.The third stage is the CaCl 0 by cooling water further z, B. cooled to 40 0 C (7) and the heat recovered also as useful heat α -. T used. The main part of Nutzwär- me from the memory q, ·, is formed by the subsequent hydration of CaCl 2 (?) What essentially the cooled water (8) is used, which was obtained from the already described dewatering of CaCl 0 6H o 0 , After cooling of the CaCl 2 6H 2 O up to 40 C and the removal of the useful heat q ^ 2 , the starting material is restored to the initial temperature level (1) and the cycle process can begin again.

Es gelten folgende Zusammenhänge:The following relationships apply:

qZu = qson + qkonv q Zu = q son + q conv

qZu s. %uz + qWV wobei hier q,1?v die Wärmeverluste des Systems sind q To s . % uz + q WV where q, 1? v are the heat losses of the system

w 9 -w 9 -

und .and .

1 2 3 41 2 3 4

%uz T q Uuz + q Huz + q liuz + q Nuz% uz T q Uuz + q Huz + q liuz + q Nuz

2 4 In einer anderen AusführungsVariante sind q Nuz und q \T 2 4 In another variant, q is Nuz and q \ T

i'J Ll 2i'J ll 2

Wärmebeträge, die in die regenerative Erwärmung der Ausgangssubstanz einbezo, verringert wird.Heat amounts, which included in the regenerative heating of the starting material, is reduced.

substanz einbezogen sind, wobei dadurch der Anteil von q.the proportion of q.

Das zweite Beispiel zeigt die Hutzung der Ausgangssubstanz CaCl2 6HpO zur Kältegewinnung. Im zugehörigen Schema in Pig, zeigt die Ausgangssubstanz (1), zu der entsprechend des vorliegenden Kältebedarfes m-Teile Wasser (9) zugeführt v/erden, und zwar im Verhältnis ca. 2 g Wasser auf 1 g Ausgangssubstanz CaCIp 6HpO. Als Ergebnis wird die lutzkälte gewonnen und vom System abgeführt. So entspricht im idealen Pail etwa 4,3 kcal pro Mol, Danach wird die mit Wasser übersättigte Ausgangssubstanz durch Zufuhr von Niederteinperaturwärme, vorzugsweise die Temperatur der umgebenden Luft oder aus der Sonnenenergie gewonnene Wärme, einer Ausdunstung unterworfen, so daß am Ende dieses Vorganges die Ausgangssubstanz (1) v/ieder gewonnen wird und der Kreislauf von neuem beginnen kann. ' ;The second example shows the utilization of the starting substance CaCl 2 6HpO for cooling. In the associated diagram in Pig, shows the starting substance (1) to which according to the present cooling requirement m-parts of water (9) supplied v / earth, in a ratio of about 2 g of water to 1 g of starting material CaCIp 6HpO. As a result, the low temperature is recovered and removed from the system. Thus, in the ideal Pail, about 4.3 kcal per mole. Thereafter, the water-supersaturated starting material is subjected to low-temperature heat, preferably the temperature of the surrounding air or heat derived from the solar energy, so that at the end of this process the starting material (1) is recovered and the cycle can begin anew. ';

Claims (3)

Erfindungsanspruchinvention claim 1· Verfahren zur Speicherung und Wiedergewinnung von Wärme und/oder Kälte, bei dem die Energie der Sonnenstrahlen die Energie anderer Niedertemperatur- und Abfallwärmequellen oder sogenannte Überschußenergie aus konventionellen Energiequellen gespeichert bzw. wiederverwendet wird, gekennzeichnet dadurch, daß als Ausgangssubstanz für die Durchführung des Verfahrens das Hexahydrat des Calciumchlorides (CaC^oHpO) verwendet wird, wobei die Ausgangssubstanz entsprechend des Wärmespeicherungs- oder Kältebedarfs und entsprechend der nicht kontinuierlichen Verfügbarkeit der die Überschußenergie abgebenden Energiequellen in einen beliebig unterbrechbaren Kreislaufprozeß aus Wärmespeicherung und wahlfreier Wärmerückgewinnung· und/oder in einen kälteerzeugenden Kreislaufprozeß einbezogen wird, und wobei weiter dem einen Kreislaufprozeß für die Wärmespeicherung der Vorgang der Entwässerung der Ausgangssubstanz bis zum Calciumchlorid durch langsames Erhitzen auf über 26O0C (unter der direkten und/oder konzentrierten Einwirkung der Sonnenstrahlung, der Einwirkung anderer Abfallwärmequellen oder durch zusätzlichen oder alleinigen Einsatz von konventionellen, vorzugsweise Überschußenergiequellen) zugrunde liegt, und für die Wärmeabgabe der Vorgang der Hydration des Calciumchlorides unter der dosierten, auf den jeweiligen Wärmebedarf abgestimmten Wasserzufuhr dient, während dem anderen Kreislaufprozeß für die Kälteerzeugung die Auflösung der Ausgangssubstanz unter Abgabe von Lösungswärme zugrunde gelegt wird, wobei für die Wiedergewinnung der Ausgangssubstanz der Vorgang der Ausdunstung durch'entsprechende Wärmezufuhr der bei der Kälteerzeugung entstandenen Lösung dient, wozu ebenfalls die Wärme der globalen Sonnenstrahlung, die Umweltwärme oder die Wärme einer anderen Niedertemperaturquelle genutzt wird und wobei die Ausdunstungstemperaturen der Lösung zwischen 10 C und 800C liegen.1 · Method for storing and recovering heat and / or cold, in which the energy of the sun's rays, the energy of other low temperature and waste heat sources or so-called excess energy from conventional energy sources is stored or reused, characterized in that as the starting material for the implementation of the method the hexahydrate of calcium chloride (CaC ^ oHpO) is used, the starting substance according to the Wärmespeicherungs- or refrigeration demand and according to the non-continuous availability of the surplus energy donating energy sources in an arbitrarily interruptible cycle process of heat storage and optional heat recovery · and / or in a cryogenic circulation process In addition, and in addition to the one cycle process for heat storage, the process of dehydration of the starting material to calcium chloride by slowly heating to above 26O 0 C (under the direct and / or concentrated action of solar radiation, the action of other sources of waste heat or by additional or exclusive use of conventional, preferably surplus energy sources) is based, and for the heat release of the process of hydration of calcium chloride under the metered to the respective heat demand for the recovery of the starting substance of the process of evaporation by'entsprechende heat supply of the solution formed during the cooling, which also the heat of the., Is used for the recovery of the starting substance global solar radiation, the ambient heat or the heat of another low-temperature source is used and wherein the evaporation temperatures of the solution between 10 C and 80 0 C are. _ ,2. Verfahren zur Speicherung und Wiedergewinnung von Wärme und/oder Kälte nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß während des Speichervorganges bzw, während der Entwässerung der Ausgangssubstanz das langsame Erhitzen bis auf über 26O°C in zwei Stufen erfolgt, indem in der ersten Stufe die Erhitzung unter Ausnutzung der Energie der Sonnenstrahlen oder eine Niedertemperaturwärmequelle bis zu einer Temperatur von ca. 6O0C bis 1.500C geführt wird, und in der zweiten Stufe die Erhitzung bis auf über 26O0C unter der Benutzung eines Teiles der Wärme, die bei dem Vorgang der Hydration des Calciumchlorides entsteht, erfolgt. _, 2. Process for the storage and recovery of heat and / or cold according to item 1, characterized in that during the storage process or, during the dehydration of the starting material, the slow heating to over 26O ° C takes place in two stages, by heating in the first stage using the energy of the sun's rays or a low-temperature heat source up to a temperature of about 6O 0 C to 1.50 0 C is performed, and in the second stage, the heating up to about 26O 0 C using a portion of the heat in the Process of hydration of calcium chloride is formed takes place. 3. Verfahren zur Speicherung und Wiedergewinnung von Warme und/oder Kälte nach Punkt 1 und 2, gekennzeichnet dadurch, daß ein Teil oder die Gesamtenergie für die 2. Stufe der Erhitzung der Ausgangssubstanz bis auf über 26O0C auf konventionelle Weise durch Heißwasser, Dampf, Elektrizität und ähnlichem bereitgestellt wird.3. A method for storage and recovery of heat and / or cold according to item 1 and 2, characterized in that a part or the total energy for the 2nd stage of the heating of the starting material to about 26O 0 C in a conventional manner by hot water, steam , Electricity and the like. 4. Verfahren zur Speicherung und Wiedergewinnung von Wärme und/oder Kälte nach Punkt 1 bis 3, gekennzeichnet dadurch, daß die Wärmetransportmedien für die regenerative Erwärmung, die Nutzwärme und die zugeführte Wärme nacheinander entsprechend der Verfahrensweise der Punkte 1 bis 3 des Erfindungsanspruches Zugang zu der Ausgangssubstanz und des Calciumchlorides haben und dabei im wesentlichen dieselben Wärmeaustau,schflächen im Speicher durchlaufen.4. A method for storing and recovering heat and / or refrigeration according to item 1 to 3, characterized in that the heat transfer media for the regenerative heating, the useful heat and the heat supplied successively according to the procedure of points 1 to 3 of the invention claim access to the Starting substance and the calcium chloride and thereby have substantially the same Wärmeaustau, schflächen go through in memory. 5. Verfahren zur Speicherung und Wiedergewinnung von Wärme und/oder Kälte nach Punkt 1 bis 4, gekennzeichnet dadurch, daß das Wasser bzw. der Wasserdampf und dessen Wärme, welche bei der Entwässerung bzw. Erhitzung der Ausgangssubstanz auf über 260°C gewonnen werden, für die Plydration und die'regenerative Erwärmung der Ausgangssubstanz wiederverwendet wird.5. A method for storing and recovering heat and / or cold according to item 1 to 4, characterized in that the water or water vapor and its heat, which are obtained in the dehydration or heating of the starting material to about 260 ° C, is reused for the plydration and the regeneration of the parent substance. L „Seiten ZeichnungenL "pages drawings \13 i \ 13 i Ί Ii) .-Ί Ii) .-
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