DD254063A1 - METHOD AND DEVICE FOR MELTING TEMPERATURE MODIFICATION IN DYNAMIC LATENWASHER MEMORIES - Google Patents

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DD254063A1
DD254063A1 DD86296752A DD29675286A DD254063A1 DD 254063 A1 DD254063 A1 DD 254063A1 DD 86296752 A DD86296752 A DD 86296752A DD 29675286 A DD29675286 A DD 29675286A DD 254063 A1 DD254063 A1 DD 254063A1
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heat
latent
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condensate
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DD86296752A
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Wolfgang Ahrens
Ruediger Naumann
Thomas Fanghaenel
Hans-Heinz Emons
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Bauakademie Ddr
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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Schmelztemperaturaenderung in dynamischen Latentwaermespeichern. Erfindungsgemaess wird die Aufgabe durch ein Verfahren geloest, indem mit Hilfe des Waermetransportmittels und einem Kuehler aus dem Latentspeichermaterial Wasser ausgetrieben und in einen als Wasserabscheider ausgebildeten Sammelgefaess aufbewahrt wird, oder dem Latentspeichermaterial Wasser zugefuehrt wird, welches aus diesem Sammelgefaess entnommen wird. Erfindungsgemaess wird das Verfahren mit einer Vorrichtung durchgefuehrt, bei der die Zurueckleitung des Kondensates des Waermetransportmittels zum Latentspeichermaterial ueber ein Ventil vorzugsweise Ventilkegel erfolgt, deren Oeffnung den Schwimmer, der sich zwischen dem Kondensat des Waermetransportmittels und dem abgeschiedenen Wasser befindet, ausloest.The invention relates to a method and a device for melting temperature change in dynamic latent heat storage. According to the invention, the object is achieved by a method in which water is expelled from the latent storage material by means of the heat transfer medium and a cooler and stored in a collecting vessel designed as a water separator, or water is fed to the latent storage material, which is removed from this collecting vessel. According to the invention, the method is carried out with a device in which the return of the condensate of the heat transfer medium to the latent storage material via a valve preferably valve cone takes place, the opening of the float, which is located between the condensate of the heat transfer medium and the separated water.

Description

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Anwendungsgebiet der ErfindungField of application of the invention

Die Erfindung bezieht sich auf dynamische Latentwärmespeicher, die mit Wärmetransportmitteln in direktem Kontakt mit dem Latentspeichermaterial im Wechsel zwischen Verdampfen und Kondensieren zum Wärmeein- und Wärmeaustrag in vollständig geschlossenen Behältern oder Zirkulationssystemen arbeiten und welche als Latentspeichermaterial anorganische Salzhydrate enthalten.The invention relates to dynamic latent heat storage, which work with heat transfer agents in direct contact with the latent storage material in alternation between evaporation and condensing for heat input and heat discharge in fully closed containers or circulation systems and which contain inorganic salt hydrates as latent storage material.

Charakteristik des bekannten Standes der TechnikCharacteristic of the known state of the art

Ein wesentlicher Vorteil von Latentwärmespeichern besteht darin, daß sie eine Phasenumwandlung fest/flüssig durchlaufenen deren Folge die Temperatur des Latentspeichermaterials konstant bleibt.A significant advantage of latent heat storage is that it undergoes a solid / liquid phase transformation whose sequence the temperature of the latent storage material remains constant.

Für eine Vielzahl wärmetechnischer Prozesse, in denen eine Temperaturbeharrung oder eine Wärmeübertragung in einem schmalen Temperaturbereich erforderlich ist, ergeben sich daraus entscheidende Verbesserungen hinsichtlich der Prozeßführung, des Wirkungsgrades, energetischer und ökonomischer Effektivität u. ä. Andererseits gibt es Fälle, für welche eine in bestimmten Grenzen veränderbare Speichertemperatur von Vorteil wäre.For a variety of thermal engineering processes in which a Temperaturbeharrung or heat transfer in a narrow temperature range is required, this results in significant improvements in terms of process control, efficiency, energy and economic effectiveness u. Ä. On the other hand, there are cases for which a variable within certain limits storage temperature would be beneficial.

Ein besonderes Beispiel dafür sind Heizungssysteme.A particular example of this is heating systems.

Eine energetisch effektive Führung von Heizungssystemen erfordert eine Regelung der Vorlauftemperatur in Abhängigkeit von der Außentemperatur.An energetically effective management of heating systems requires a control of the flow temperature as a function of the outside temperature.

Je nach Auslegung des Heizungssystems, können die erforderlichen Vorlauftemperaturen zwischen 10 und 20°C variieren.Depending on the design of the heating system, the required flow temperatures can vary between 10 and 20 ° C.

Unter der Voraussetzung, daß die Heizung aus einem Wärmespeicher gespeist wird, ist es notwendig, daß die Wärmeentnahme aus dem Speicher mit der jeweils erforderlichen Vorlauftemperatur erfolgen kann.Provided that the heater is fed from a heat storage, it is necessary that the heat can be removed from the store with the respective required flow temperature.

Wird als Wärmespeicher ein Latentwärmespeicher verwendet, so ergeben sich hierbei Probleme, da die Wärmeentnahme nur bei einer einzigen Temperatur, d. h. bei der Schmelztemperatur (identisch der Erstarrungstemperatur) vorgenommen werdenIf a latent heat storage device is used as the heat store, then this results in problems because the heat removal only at a single temperature, d. H. at the melting temperature (identical to the solidification temperature)

Grundsätzlich kann diesem Erfordernis nur dadurch Rechnung getragen werden, in dem ein Latentspeichermaterial verwendet wird, dessen Schmelztemperatur größer oder gleich der höchsten Vorlauftemperatur des Heizungssystems ist.In principle, this requirement can be met only by using a latent storage material whose melting temperature is greater than or equal to the highest flow temperature of the heating system.

Die Erzeugung niedrigerer Temperaturen erfolgt dann durch Rücklaufbeimischung zwischen Speicherund Heizungssystem.The generation of lower temperatures is then carried out by Rücklaufbeimischung between storage and heating system.

Die Wahl des Latentspeichermaterials nach der höchsten Vorlauftemperatur ist damit unumgänglich, wenn die Heizung für den gesamten Zeitraum einer Heizperiode, d.h. bei allen Vorlauftemperaturen aus dem Speicher versorgt werden soll.The choice of latent storage material to the highest flow temperature is therefore essential if the heating for the entire period of a heating period, i. should be supplied from the memory at all flow temperatures.

Der Einsatz von Latentwärmespeichern ist in dieser Weise möglich, besitzt aber einen Nachteil.The use of latent heat storage is possible in this way, but has a disadvantage.

- 2 - ΔΖ3Ί UOJ- 2 - ΔΖ3Ί UOJ

Zum Laden des Latentwärmespeichers ist eine Wärmequelle erforderlich, deren Temperatur stets oberhalb der höchsten Vorlauftemperatur bzw. der Schmelztemperatur ist, unabhängig davon, ob zur Heizung zeitweilig eine wesentlich niedrigere Temperatur benötigt wird oder nicht.To charge the latent heat storage a heat source is required, the temperature is always above the highest flow temperature or the melting temperature, regardless of whether the heater is temporarily a much lower temperature is needed or not.

Bei einer Einbindung des Speichers in Fernwärmesysteme könnte im Teiilastbereich, in welchem die Vorlauftemperatur im Primärnetz nur 8O0C beträgt, der Speicher nicht geladen werden, wenn das Speichermaterial beispielsweise auf eine maximale Vorlauftemperatur von 900C ausgelegt und die Schmelztemperatur größer oder gleich 900C ist.When integrating the memory in district heating systems could in the Teiilastbereich, in which the flow temperature in the primary network is only 8O 0 C, the memory can not be loaded when the memory material designed for example to a maximum flow temperature of 90 0 C and the melting temperature is greater than or equal to 90 0 C is.

In anderen Fällen, in denen Latentwärmespeicher z. B. zur Wärmegewinnung oder Wärmerückgewinnung aus Anfall-und Umweltenergiequellen eingesetzt werden, einstehen immer dann Probleme, wenn die Wärmequellen in ihrer TemperaturIn other cases where latent heat storage z. B. for heat recovery or heat recovery from seizure and environmental energy sources are used, always arise problems when the heat sources in their temperature

zeitlichen Schwankungen unterliegen, wie z. B. die Strahlungswärme der Sonne. .subject to fluctuations over time, such. B. the radiant heat of the sun. ,

Wird das Latentspeichermaterial nach der höchsten Temperatur der Wärmequelle ausgewählt, so werden die Wärmemengen, die bei niedrigeren Temperaturen anfallen, nicht erfaßt.If the latent storage material is selected after the highest temperature of the heat source, the amounts of heat that occur at lower temperatures are not detected.

Wird das Latentspeichermaterial nach der niedrigsten Temperatur der Wärmequelle ausgewählt, so werden alle Wärmemengen erfaßt, gleichzeitig gehen aber die höheren Temperaturen verloren.If the latent storage material is selected according to the lowest temperature of the heat source, all amounts of heat are detected, but at the same time the higher temperatures are lost.

Die von den Wärmequellen erzeugte Wärme kann damit in der Regel entweder nicht vollständig gewonnen werden oder erfordert eine Anhebung auf ein höheres Temperaturniveau mit konventionellen Wärmeerzeugungssystemen.The heat generated by the heat sources can thus either not be completely recovered or requires an increase to a higher temperature level with conventional heat generation systems.

Infolgedessen ist es wünschenswert, wenn die Schmelztemperatur der Latentwärmespeicher an die jeweils erforderliche Arbeitstemperatur des wärmeverbrauchenden oder wärmeerzeugenden Systems angepaßt werden kann.As a result, it is desirable that the melting temperature of the latent heat storage can be adapted to the respective required operating temperature of the heat-consuming or heat-generating system.

In verschiedenen Lösungen, wie z.B. US-PS 4100092 wird durch Mischen verschiedener Latentspeichermaterialien mit verschiedenen Schmelztemperaturen erreicht, daß der Speicher innerhalb verschiedener Temperaturstufen Wärme in Form latenter Wärme aufnehmen oder abgeben kann. Auf diese Weise können auch Wärmen mit schwankendem Temperaturniveau mit größerer Ausbeute gespeichert und mit größerer Effektivität abgegeben werden.In various solutions, such as US Pat. No. 4,1000,992 is achieved by mixing various latent-storage materials having different melting temperatures so that the reservoir can absorb or release heat in the form of latent heat within different temperature stages. In this way, heat with varying temperature level can be stored with greater yield and delivered with greater effectiveness.

Der zuvor beschriebene Nachteil, daß niedrig temperierte Wärmen von Speichermaterialien mit hohen Schmelztemperaturen nicht erfaßt werden, ist hierdurch beseitigt, ebenso der Temperaturverlust, der bei höher temperierten Wärmen mit Speichermaterialien niedrigerer Schmelztemperaturen eintritt.The disadvantage described above, that low-temperature heats of memory materials are not detected with high melting temperatures, is thereby eliminated, as is the temperature loss, which occurs at higher tempered heats with storage materials lower melting temperatures.

Auch bei Verwendung in Heizungssystemen kann eine An passung an die Vorlauftemperatur erreicht werden, da die Verwendung verschiedener Latentspeichermaterialien eine stufenweise Anpassung ermöglicht. Dennoch besitzt die Lösung einen wesentlichen Nachteil.Even when used in heating systems, an adaptation to the flow temperature can be achieved because the use of different latent storage materials allows a gradual adjustment. Nevertheless, the solution has a significant disadvantage.

Für die Speicherung von Wärme eines bestimmten Temperaturniveaus steht nicht das gesamte Speichervolumen zur Verfügung (und damit nicht die gesamte Speicherkapazität), sondern nur die Volumina und die Speicherkapazität derjenigen Speichermaterialanteile, deren Schmelztemperatur kleiner als die Temperatur der abzuspeichernden Wärme ist. Besteht z. B.For the storage of heat of a certain temperature level, not the entire storage volume is available (and thus not the entire storage capacity), but only the volumes and the storage capacity of those parts of the storage material whose melting temperature is lower than the temperature of the heat to be stored. Is z. B.

eine Speichermaterialmischung aus vier verschiedenen Komponenten mit vier verschiedenen Schmelztemperaturen und wird diesem Speicher Wärme mit einer Temperatur zwischen der zweit-und dritthöchsten Schmelztemperatur zugeführt, so wird nur von zwei Komponenten, d.h. von der Komponente mit der niedrigsten und der Komponente mit der zweithöchsten Schmelztemperatur Wärme in Form latenter Wärme aufgenommen.a memory material mixture of four different components with four different melting temperatures and heat is supplied to this memory with a temperature between the second and third highest melting temperature, so only two components, i. from the component with the lowest and the component with the second highest melting temperature heat absorbed in the form of latent heat.

Die anderen beiden Komponenten nehmen an der Speicherung nicht teil, da die Temperatur der zugeführten Wärme nicht ausreicht, um diese zu schmelzen.The other two components do not participate in the storage because the temperature of the supplied heat is not sufficient to melt them.

Setzt man voraus, daß jede Komponente 25% des Gesamtvolumens einnimmt, so stehen der Wärmespeicherung in diesem Fall lediglich 50% des Gesamtvolumens zur Verfügung.Assuming that each component occupies 25% of the total volume, the heat storage in this case only 50% of the total volume available.

Dasselbe trifft auf die Lösung DE-PS 2800903 zu, in welcher die Speichermaterialien nicht gemischt, sondern in einzelnen, in Reihe geschalteten Late.ntwärmespeichern eingesetzt werden.The same applies to the solution DE-PS 2800903, in which the storage materials are not mixed, but used in individual, connected in series Late.ntwärmespeichern.

Je nach vorhandenem Temperaturniveau der Wärmequelle oder je nach der Höhe der erforderlichen Arbeitstemperatur, nehmen alle Speicher gemeinsam oder nur einzelne Speicher am gesamten Wärmeprozeß teil.Depending on the existing temperature level of the heat source or depending on the height of the required working temperature, all memory share or only single memory in the entire heat process part.

Aus diesem Umstand erwachsen u.a. unerwünschte Überdimensionierungen der Speichergröße, erhöhte Materialaufwendungen, Grädigkeits- und Wärmeverluste.From this circumstance u.a. unwanted over-dimensioning of the storage size, increased material costs, loss of volatility and heat.

Ziel der ErfindungObject of the invention

Das Ziel der Erfindung ist die Vermeidung von Überdimensionierungen, die Vermeidung von Wärme- und Temperaturverlusten, sowie eine optimale Auslastung der Speicherkapazität dynamischer Latentwärmespeicher, die mit anorganischen Salzhydraten als Speichermaterial in direktem Kontakt mit verdampfenden und kondensierenden Wärmetransportmitteln arbeiten.The aim of the invention is the avoidance of oversizing, the avoidance of heat and temperature losses, as well as an optimal utilization of the storage capacity of dynamic latent heat storage, working with inorganic salt hydrates as storage material in direct contact with evaporating and condensing heat transfer agents.

Darlegung des Wesens der ErfindungExplanation of the essence of the invention

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, durch ein Verfahren und eine Vorrichtung eine Veränderbarkeit der Schmelz- bzw. Erstarrungstemperatur des Latentspeichermaterials dynamischer Latentwärmespeicher zu erreichen.The object of the invention is to achieve a variability of the melting or solidification temperature of the latent storage material dynamic latent heat storage by a method and an apparatus.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch ein Verfahren gdlöst, in dem mit Hilfe des Wärmetransportmittels und einem Kühler aus dem Latentspeichermaterial (Salzhydrat) Wasser ausgetrieben und in einem als Wasserabscheider ausgebildeten Sammelgefäß aufbewahrt wird oder dem Latentspeichermaterial Wasser zugeführt wird, welches aus diesem Sammelgefäß entnommen wird. Erfindungsgemäß wird das Verfahren mit einer Vorrichtung durchgeführt, bei der die Zurückleitung des Kondensates des Wärmetransportmittels zum Latentspeichermaterial über ein Ventil, vorzugsweise Ventilkegel, erfolgt, dessen Öffnung der Schwimmer, der sich zwischen dem Kondensat des Wärmetransportmittels und dem abgeschiedenen Wasser befindet, auslöst.According to the invention, this object is achieved by a process in which water is expelled from the latent storage material (salt hydrate) by means of the heat transport medium and a cooler and stored in a collecting vessel designed as a water separator or water is fed to the latent storage material which is taken from this collecting vessel. According to the invention, the method is carried out with a device in which the return of the condensate of the heat transfer medium to the latent storage material via a valve, preferably valve cone, takes place, the opening of the float, which is located between the condensate of the heat transfer medium and the separated water triggers.

Je nach dem Schmelz- bzw. Erstarrungsverhalten, welches das Latentspeichermaterial in Abhängigkeit seiner Zusammensetzung (wasserfreie Substanz/Wasser) aufweist, wirkt sich die Änderung des Wassergehaltes temperaturerhöhendDepending on the melting or solidification behavior which the latent storage material has as a function of its composition (anhydrous substance / water), the change in the water content increases the temperature

oder temperaturerniedrigend aus. Die Änderung des Wassergehaltes ermöglicht damit eine Änderung der Schmelztemperaturor low temperature. The change in the water content thus allows a change in the melting temperature

in bestimmten, vom jeweiligen Speicherstoff abhängigen Grenzen. Dabei ist es von Vorteil, wenn die Änderung des Wassergehaltes in Dosierungen vorgenommen wird, die so bemessen sind, daß das Material stets in eutektischen, distektischen oder auch peritektischen Zusammensetzungen vorliegt.in certain limits depending on the respective storage material. It is advantageous if the change in the water content is carried out in dosages which are such that the material is always present in eutectic, distectic or even peritectic compositions.

Innerhalb dieser Zusammensetzung erfolgt stets eine das gesamte Speichermaterial erfassende Phasenumwandlung bei gleichzeitiger Temperaturbeharrung und den für Salzhydrate charakteristischen hohen Umwandlungswärmen.Within this composition, there is always a phase transformation encompassing the entire storage material with simultaneous temperature retention and the high heat of transformation characteristic of salt hydrates.

Aufgrund der mit der Änderung des Wassergehaltes einhergehenden Änderungen der Dichte, bleiben die je Volumeneinheit .Due to the changes in density associated with the change in water content, these remain per unit volume.

speicherbaren Wärmemengen (Speicherdichten) in der gleichen Größenordnung und sind damit nahezu konstant.storable amounts of heat (storage densities) in the same order of magnitude and are thus almost constant.

Das bedeutet, daß innerhalb einer jeden eutektischen, distektischen oder peritektischen Zusammensetzung stets das gleiche hohe Speichervermögen besteht, da stets das gesamte Speichermaterial an der Wärmespeicherung teilnimmt.This means that the same high storage capacity always exists within each eutectic, distatic or peritectic composition since the entire storage material always takes part in the heat storage.

In bezug auf die technische Realisierung der Änderung des Wassergehaltes durch Nutzung des in dynamischen Latentwärmespeichern verwendeten Wärmetransportmittels als wasseraustreibendes Mittel ist zu berücksichtigen, daß zur Austreibung einer bestimmten Wassermenge im allgemeinen ein Mehrfaches dieser Menge an Wärmetransportmittel erforderlich ist.With regard to the technical realization of the change in the water content by using the heat transfer medium used in dynamic latent heat storage as a water-expelling agent is to be considered that for expelling a certain amount of water in general, a multiple of this amount of heat transfer medium is required.

Da das Wärmetransportmittel während der Wasseraustreibung gleichzeitig zur Wärmeübertragung erforderlich ist, muß insbesondere in dieser Phase dafür gesorgt werden, daß das Wärmetransportmittel nach seiner Abscheidung vom Wasser zum Speichermaterial zurückgeführt wird.Since the heat transport medium is required for the heat transfer during the expulsion of water at the same time, care must be taken, especially during this phase, that the heat transfer medium is returned to the storage material after it has been separated off from the water.

Ausführungsbeispielembodiment

Eine mögliche Ausführungsform eines dynamischen Latentwärmespeichers mit Schmelztemperaturveränderung ist in Fig. 1 dargestellt. Im Speicherbehälter 1 sind ein unterer Wärmeübertrager 2, ein oberer Wärmeübertrager 3, ein Kühler 4 und ein als Wasserabscheider ausgebildeter Sammelbehälter 5 installiert.A possible embodiment of a dynamic latent heat storage with melting temperature change is shown in FIG. In the storage tank 1, a lower heat exchanger 2, an upper heat exchanger 3, a cooler 4 and a trained as a water collecting tank 5 are installed.

Der Wärmeeintrag in den Speicherbehälter 1 erfolgt über den unteren Wärmeübertrager 2 mit Hilfe des Wärmetransportmittels 6, welches in einem Kreisprozeß zwischen Sieden und Kondensieren das Latentspeichermaterial aus dem kristallinen Zustand 7 in den schmelzflüssigen Zustand 8 überführt.The heat input into the storage container 1 via the lower heat exchanger 2 by means of the heat transfer medium 6, which converts the latent storage material from the crystalline state 7 in the molten state 8 in a cyclic process between boiling and condensing.

Beim Wechsel des Latentspeichermaterials vom kristallinen in den schmelzflüssigen Zustand wird die zugeführte Wärme als latente Wärme bei konstanter Temperatur gespeichert und beim Wechsel vom schmelzflüssigen in den kristallinen Zustand die gespeicherte latente Wärme bei konstanter Temperatur abgegeben.When changing the latent storage material from the crystalline to the molten state, the heat supplied is stored as latent heat at a constant temperature, and when stored from the molten to the crystalline state, the stored latent heat is released at a constant temperature.

Unter der Voraussetzung, daß die Umwandlungstemperatur des Latentspeichermaterials geändert werden muß und das verwendete Material zur Änderung dieser Temperatur eine Reduzierung des Wassergehaltes des Speichermaterials erfordert, wird durch Öffnen des Magnetventils 10 mittels Regler 11 der Kühler4in Betrieb genommen.Assuming that the transformation temperature of the latent storage material must be changed and the material used to change this temperature requires a reduction in the water content of the storage material, by opening the solenoid valve 10 by means of regulator 11 of the cooler 4 is put into operation.

Da der Kühler 4 über die Rohre 12 mit dem Wärmetransportmitteldampf 9 in Verbindung steht, werden infolge der mit der Kühlung hervorgerufenen Partialdruckabsenkung Wärmetransportmitteldampf und von diesem mitgerissenen Wasserdampf aus dem Latentspeichermaterial an den Kühler 4 geführt und dort kondensiert.Since the radiator 4 is connected to the heat transfer medium vapor 9 via the tubes 12, as a result of the partial pressure reduction caused by the cooling, heat transfer medium vapor and water vapor entrained therefrom are conducted from the latent storage material to the cooler 4 and condensed there.

Das Kondensat beider Anteile tropft nach unten in den Sammelbehälter 5. Aufgrund der für das Speicherverfahren vorauszusetzenden Nichtmischbarkeit beider Anteile und dem vorhandenen Dichteunterschied erfolgt im Sammelbehälter 5 eine Trennung des Kondensates des Wärmetransportmittels 13 vom Wasser 14.The condensate of both components drips down into the sump 5. Due to the prerequisite for the storage process immiscibility of both shares and the existing density difference takes place in the sump 5, a separation of the condensate of the heat transfer agent 13 from the water 14th

Da das Kondensat des Wärmetransportmittels fortlaufend zum Latentspeichermaterial zurückgeführt werden muß, ist im Sammelbehälter ein Ventilkegel 15 angeordnet, der über einen Stab 16 mit einem Schwimmkörper 17 und einem magnetisierbaren Metallkern 18 verbunden ist.Since the condensate of the heat transfer medium must be continuously recycled to the latent storage material, a valve cone 15 is arranged in the collecting container, which is connected via a rod 16 with a floating body 17 and a magnetizable metal core 18.

Das Gesamtgewicht aus Ventilkegel 15, Stab 16, Schwimmkörper 17 und Metallkern 18 ist so bemessen, daß der Schwimmkörper 17 nur auf der Oberfläche des Kondensates des Wärmetransportmittels 13 schwimmt und beim Steigen der Oberfläche den Ventilkegel 15 anhebt. Infolge der Anhebung kann das Kondensat des Wärmetransportmittels 13 zum Latentspeichermaterial zurückfließen, während das Wasser 14 im Sammelbehälter 5 verbleibt.The total weight of poppet 15, rod 16, float 17 and metal core 18 is dimensioned so that the float 17 floats only on the surface of the condensate of the heat transport means 13 and raises the valve cone 15 when rising the surface. As a result of the increase, the condensate of the heat transporting means 13 can flow back to the latent storage material while the water 14 remains in the collecting container 5.

Da sich mit dem abfließenden Kondensat der Schwimmkörper 17 nach unten bewegt, wird über den Ventilkegel 15 der Abfluß immer dann unterbrochen, wenn nur noch eine geringe Restmenge des Kondensates des Wärmetransportmittels im Sammelbehälter 5 übrig ist.Since moves with the outflowing condensate of the float 17 down, the drain is always interrupted via the valve cone 15 when only a small residual amount of the condensate of the heat transfer medium in the reservoir 5 is left.

Infolge dieses Vorganges nimmt der Füllstand des Wassers 14 solange zu, bis über eine Füllstandsanzeige 19 und ein Meßsystem 20 über Regler 11 und Magnetventil 10 die Kühlung und damit die Wasseraustreibung beendet wird.As a result of this process, the level of the water 14 increases until about a level indicator 19 and a measuring system 20 via controller 11 and solenoid valve 10, the cooling and thus the water expulsion is terminated.

Da die Höhe des Wasserstandes ein Maß für die Menge des ausgetriebenen Wassers ist, kann über die Höhe des Wasserstandes die erwünschte Schmelztemperatur abgelesen und eingestellt werden. Der umgekehrte Vorgang, d. h. die Rückführung von Wasser an das Latentspeichermaterial erfolgt in einfacher Weise über ein Anheben des Ventilkegels 15 mit Hilfe des Elektromagneten 21 und dem magnetisierbaren Metallkern 18. Durch das An heben des Ventil kegeis kann zu nächst das restliche Kondensat des Wärmetransportmittels 13 und danach ein Teil oder die Gesamtmenge des Wassers 14 zum Latentspeichermaterial zurückließen.Since the height of the water level is a measure of the amount of water expelled, the desired melting temperature can be read and adjusted via the height of the water level. The reverse process, d. H. The return of water to the latent storage material is carried out in a simple manner by raising the valve cone 15 by means of the electromagnet 21 and the magnetizable metal core 18. By lifting the valve kegeis can next to the remaining condensate of the heat transfer agent 13 and then a part or the Total amount of water 14 left to the latent storage material.

An der Füllstandsanzeige 19 kann die Wasserrückführung kontrolliert und bemessen werden.At the level indicator 19, the water return can be controlled and measured.

Bei Verwendung von beispielsweise Zn (NO3I2 x η H2O als Latentspeichermaterial (Salzhydrat) und Chlorbrommethan als Wärmetransportmittel lassen sich folgende Parameter erzielen:When using, for example, Zn (NO 3 I 2 × η H 2 O as latent storage material (salt hydrate) and chlorobromane as heat transfer agent, the following parameters can be achieved:

a) Zn (NOs)2 x 6H2O Schmelztemperatur: 33°C Speicherdichte: 277MJ/m3 a) Zn (NOs) 2 x 6H 2 O Melting temperature: 33 ° C Storage density: 277MJ / m 3

Durch Entzug von 2 Mol H2O ergibt sichRemoval of 2 moles of H 2 O results

b) Zn(NO3J2 x 4H2O-Schmelztemperatur: 48°C Speicherdichte: 287MJ/m3 b) Zn (NO 3 J 2 × 4H 2 O melting temperature: 48 ° C. Storage density: 287 MJ / m 3

Durch Entzug von weiteren 2 Mol H2O ergibt sichBy withdrawal of another 2 moles of H 2 O results

c) Zn (NO3J2 x 2H2O 'c) Zn (NO 3 J 2 x 2H 2 O '

Schmelztemperatur: 540C Speicherdichte: 298,5 MJ/m3 Melting temperature: 54 ° C. Storage density: 298.5 MJ / m 3

Das bedeutet, daß die Speichertemperatur bei nahezu konstanten und großen Speicherdichten in den Stufen 33; 48 und 54°C (distektische Mischungen) mit ein und demselben Latentspeichermaterial geändert werden kann.This means that the storage temperature at almost constant and large storage densities in stages 33; 48 and 54 ° C (distichous mixtures) can be changed with one and the same latent storage material.

Im vorliegenden Ausführungsbeispiel sind der Kühler 4, der Sammelbehälter 5 und alle zur Stofftrennung erforderlichen Einbauten im Inneren des Speicherbehälters 1 angeordnet.In the present exemplary embodiment, the cooler 4, the collecting container 5 and all internals required for substance separation are arranged in the interior of the storage container 1.

Grundsätzlich besteht auch die Möglichkeit, diese Einrichtungen außerhalb des Speicherbehälters 1 anzuordnen, beispielsweise zur Nachrüstung vorhandener Latentwärmespeicher.In principle, it is also possible to arrange these devices outside the storage container 1, for example, for retrofitting existing latent heat storage.

Claims (4)

1. Verfahren zur Schmelztemperaturänderung in dynamischen Latentwärmespeichern, die mit Salzhydraten als Latentspeichermaterial und zum Wärmeeintrag und zum Wärmeaustrag in direktem Kontakt mit siedenden und kondensierenden Wärmetransportmitteln in geschlossenen Speicherbehältern arbeiten, bei welchen die Wärmetransportmittel mit Wasser nicht mischbar sind und eine größere Dichte als Wasser besitzen, dadurch gekennzeichnet, daß dem Latentspeichermaterial Wasser entzogen oder Wasser zugeführt wird.1. A method for melting temperature change in dynamic latent heat storage, working with salt hydrates as Latentspeichermaterial and for heat input and heat discharge in direct contact with boiling and condensing heat transfer agents in closed storage containers, in which the heat transfer agents are immiscible with water and have a greater density than water, characterized in that the latent storage material withdrawn water or water is supplied. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zum Entzug von Wasser das innerhalb des Latentspeichermaterialsverdampfende Wärmetransportmittel (6) zusammen mit dem ausdem Latentspeichermaterial gleichzeitig mitgerissenen Wasser (14) bzw. Wasserdampfes einem nur vom Dampf des Wärmetransportmittels (9) umgebenen Kühler (4) zugeführt werden, an diesem kondensieren, das Kondensat des Wärmetransportmittels (13) und des Wassers einem Sammelbehälter (5) zugeleitet werden, in welchem sich beide Stoffe voneinander abscheiden und das Kondensat des Wärmetransportmittels (13) durch Nutzung des Dichteunterschiedes zwischen Wärmetransportmittel und Wasser zum Latentspeichermaterial zurückgeführt wird.2. The method according to claim 1, characterized in that for the removal of water in the latent storage material evaporating heat transfer means (6) together with the latent storage material entrained simultaneously water (14) or water vapor only one of the steam of the heat transport means (9) surrounded cooler (4 Are fed to condensate on this, the condensate of the heat transport means (13) and the water to a collecting container (5) are fed, in which both substances separate from each other and the condensate of the heat transport means (13) by using the density difference between the heat transfer medium and water to Latent storage material is recycled. 3. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Wasser aus dem Sammelbehälter (5) dem Latentspeichermaterial zugeführt wird.3. The method according to claim 1 and 2, characterized in that the water from the collecting container (5) is supplied to the latent storage material. 4. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zurückleitung des Kondensates des Wärmetransportmittels (13) zum Latentspeichermaterial über ein Ventil, vorzugsweise Ventilkegel (15) erfolgt, dessen Öffnung der Schwimmer (17) der sich4. Apparatus for carrying out the method according to claim 1, characterized in that the return of the condensate of the heat transport means (13) to the latent storage material via a valve, preferably valve cone (15), the opening of the float (17) of itself ν zwischen dem Kondensat des Wärmetransportmittels (13) und dem abgeschiedenen Wasser (14) befindet, auslöst.ν between the condensate of the heat transport means (13) and the separated water (14), triggers.
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DD86296752A DD254063A1 (en) 1986-11-27 1986-11-27 METHOD AND DEVICE FOR MELTING TEMPERATURE MODIFICATION IN DYNAMIC LATENWASHER MEMORIES

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