DE102008011960B4 - Heat storage cell and heat storage device - Google Patents

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Abstract

Wärmespeicherzelle, welche ein Gehäuse (2), ein innerhalb des Gehäuses angeordnetes, von einem Fluid durchströmbares Rohrsystem (3) und mehrere innerhalb des Gehäuses (2) parallel zueinander angeordnete, voneinander beabstandete und mit dem Rohrsystem (3) direkt kontaktierte Keramikplatten (4) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass das Rohrsystem (3) ein oder zwei zinnenmäanderförmig verlaufende Rohre (5,6) mit jeweils mehreren parallel zueinander verlaufenden Rohrabschnitten (5a–5d; 6a–6d) aufweist, die Keramikplatten (4) mit Löchern (4a) versehen sind, die Rohrabschnitte durch die Löcher hindurchgeführt sind, die Abmessungen der Löcher und der Rohrabschnitte derart gewählt sind, dass die Keramikplatten jeweils direkt mit den Rohrabschnitten kontaktiert sind und die Keramikplatten (4) rechtwinklig zu den parallel zueinander verlaufenden Rohrabschnitten (5a–5d; 6a–6d) angeordnet sind.Heat storage cell, which comprises a housing (2), a pipe system (3) through which a fluid can flow, and a plurality of ceramic plates (4) arranged parallel to one another within the housing (2) and spaced apart from each other and directly in contact with the pipe system (3). characterized in that the pipe system (3) has one or two crenellated tubes (5,6) each having a plurality of mutually parallel pipe sections (5a-5d; 6a-6d), the ceramic plates (4) with holes (4a) are provided, the pipe sections are passed through the holes, the dimensions of the holes and the pipe sections are chosen such that the ceramic plates are each directly contacted with the pipe sections and the ceramic plates (4) perpendicular to the mutually parallel pipe sections (5a-5d; 6a-6d) are arranged.

Figure 00000001
Figure 00000001

Description

Die Erfindung betrifft eine Wärmespeicherzelle sowie eine Wärmespeichervorrichtung, welche eine derartige Wärmespeicherzelle aufweist.The The invention relates to a heat storage cell and a heat storage device, which is such a heat storage cell having.

Aus der DE 10 2004 017 021 A1 ist bereits ein Latentwärmespeicher bekannt. Bei diesem handelt es sich um ein Bauelement, welches eine geschlossene Elementummantelung mit Ein- und Auslassmitteln für ein Strömungsmittel, ein Phasenwechselmaterial mit einer Phasenwechseltemperatur von 5°C bis 45°C und eine für das Strömungsmittel durchströmbare Matrix aufweist. Die Matrix besteht aus einem Bindemittel und einem Füllstoff. Als Phasenwechselmaterialien können Paraffin, Paraffingemische, Salzhydrate und deren Gemische, Alkohole sowie Salze und deren eutektische Mischungen verwendet werden.From the DE 10 2004 017 021 A1 already a latent heat storage is known. This is a component which has a closed element casing with inlet and outlet means for a fluid, a phase change material with a phase change temperature of 5 ° C to 45 ° C and a flow-through matrix for the fluid. The matrix consists of a binder and a filler. Paraffin, paraffin mixtures, salt hydrates and mixtures thereof, alcohols and salts and their eutectic mixtures can be used as phase change materials.

Aus der DE 20 2005 015 393 U1 ist ein weiterer Latentwärmespeicher bekannt. Dieser weist Latentwärmespeichermaterial und einen Aufnahmekörper auf. Der Aufnahmekörper hat Wandungen, die an ihrer Innenseite in unmittelbarem Kontakt mit dem Latentwärmespeichermaterial stehen. Die Innenseite der Wandungen besteht aus einem Werkstoff oder hat eine Oberflächenbeschaffenheit, der bzw. die eine Anhaftung von verfestigtem Latentwärmespeichermaterial nicht oder nur in sehr geringem Ausmaß zulässt. Das Latentwärmespeichermaterial ist salzbasiert oder paraffinbasiert.From the DE 20 2005 015 393 U1 is another latent heat storage known. This has latent heat storage material and a receiving body. The receiving body has walls which are in direct contact with the latent heat storage material on its inner side. The inside of the walls is made of a material or has a surface condition that does not or only to a very limited extent allow adhesion of solidified latent heat storage material. The latent heat storage material is salt-based or paraffin-based.

Aus der DE 20 2007 008 684 U1 ist eine Latentwärmezelle bekannt. Diese Latentwärmezelle besteht aus einem hitze beständigen Material, beispielsweise Kunststoff, Hartschaum oder Metall. Sie ist rund oder eckig ausgebildet. Sie weist einen Hohlraum auf, der Phasenwechselmaterial und einen Doppel-Gegenstrom-Wärmetauscher aufnimmt. Unten weist sie einen eingeschweißten Boden auf. Der obere Abschluss erfolgt durch einen Deckel, durch den die jeweiligen Anschlüsse des Wärmetauschers geführt werden. Der Wärmetauscher ist ein spezieller dreidimensionaler Wärmetauscher aus hocheffizienten, wärmeleitenden Materialien wie Kupfer, Aluminium, Graphit oder Karbon. Der Wärmetauscher dient dazu, das Phasenwechselmaterial von einem festen in einen flüssigen Zustand umzuwandeln und umgekehrt. Durch den Wärmetauscher fließen Wärmeträgerflüssigkeiten oder auch Gase, die zur Wärme- oder Kälteerzeugung dienen. Mehrere Latentwärmezellen können zu Latentspeicher beliebiger Größe verschaltet werden.From the DE 20 2007 008 684 U1 is a latent heat cell known. This latent heat cell is made of a heat-resistant material, such as plastic, rigid foam or metal. It is round or angular. It has a cavity which accommodates phase change material and a double countercurrent heat exchanger. Below it has a welded bottom. The upper end is provided by a cover, through which the respective connections of the heat exchanger are led. The heat exchanger is a special three-dimensional heat exchanger made of highly efficient, heat-conducting materials such as copper, aluminum, graphite or carbon. The heat exchanger serves to convert the phase change material from a solid to a liquid state and vice versa. Through the heat exchanger flow heat transfer fluids or gases that are used for heat or cooling. Several latent heat cells can be interconnected to latent storage of any size.

Aus der DE 1 936 666 U ist ein Wärmespeicherofen bekannt, dessen Heizkörper vorzugsweise aus Keramik besteht, durch billigen Nachtstrom auf eine hohe Temperatur aufgeheizt wird und nach außen durch eine wärmedämmende Schicht isoliert ist. Die Wärme des Heizkörpers wird durch eine Luft- oder Flüssigkeitsaustauschleitung direkt oder indirekt in einen zu beheizenden Raum gebracht. Die wärmedämmende Schicht ist ein Vakuum-Mantel, vorzugsweise aus Stahl. Ein Wärmetauscher befindet sich entweder in dem Speicherkörper selbst oder in dem Zwischenraum zwischen dem Speicherkörper und dem Vakuum-Mantel.From the DE 1 936 666 U a heat storage furnace is known, the radiator is preferably made of ceramic, is heated by cheap Nachtstrom to a high temperature and is insulated to the outside by a heat-insulating layer. The heat of the radiator is brought by an air or liquid exchange line directly or indirectly in a room to be heated. The heat-insulating layer is a vacuum jacket, preferably made of steel. A heat exchanger is located either in the storage body itself or in the space between the storage body and the vacuum jacket.

Aus der 1 812 340 A ist ein Nachtstromwärmespeicherofen mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1 bekanntOut the 1 812 340 A is a night stream heat storage furnace with the features the preamble of claim 1 known

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine Wärmespeicherzelle und eine Wärmespeichervorrichtung anzugeben, deren Wärmespeicherung verbessert ist.The The object of the invention is a heat storage cell and a heat storage device specify whose heat storage improves is.

Diese Aufgabe wird durch eine Wärmespeicherzelle mit den im Anspruch 1 angegebenen Merkmalen bzw. durch eine Wärmespeichervorrichtung mit den im Anspruch 4 angegebenen Merkmalen gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Wei terbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.These Task is by a heat storage cell with the features specified in claim 1 or by a heat storage device with solved the features specified in claim 4. Advantageous embodiments and Wei embodiments of the invention are set forth in the dependent claims.

Die Vorteile der Erfindung bestehen darin, dass die in der erfindungsgemäßen Wärmespeicherzelle gebildete Wärme für einen längeren Zeitraum aufrechterhalten wird bzw. sich deutlich langsamer abbaut als die in bekannten Wärmespeicherzellen gebildete Wärme. Dieser Vorteil beruht in erster Linie darauf, dass innerhalb des Gehäuses der Wärmespeicherzelle in direktem Kontakt mit dem Rohrsystem der Zelle mehrere parallel zueinander angeordnete und voneinander beabstandete Keramikplatten vorgesehen sind. In der Aufheizphase der Wärmespeicherzelle erfolgt eine Übertragung der Wärme von dem im Rohrsystem transportierten Fluid auf die Keramikplatten. Dort wird die Wärme für einen deutlich längeren Zeitraum gespeichert als bei herkömmlichen Zellen, d. h. der Abbau der gespeicherten Wärme erfolgt deutlich langsamer als bei bekannten Zellen. Dies hat den Vorteil, dass an die Zelle angeschlossene Verbraucher, beispielsweise Heizkörper, über einen längeren Zeitraum mit Wärme versorgt werden können als dies bei bekannten Zellen der Fall ist.The Advantages of the invention are that in the heat storage cell according to the invention formed heat for one longer Period is maintained or degrades much slower as that formed in known heat storage cells Warmth. This advantage is based primarily on the fact that within the housing the heat storage cell in direct contact with the tube system of the cell several parallel provided mutually spaced and spaced ceramic plates are. In the heating phase of the heat storage cell a transfer takes place the heat of the transported in the pipe system fluid on the ceramic plates. There is the heat for one much longer Time saved as with conventional cells, d. H. of the Removal of stored heat takes place much slower than in known cells. This has the Advantage that connected to the cell consumers, for example Radiator, over one longer Period of heat can be supplied as is the case with known cells.

Gemäß einer Ausführungsform weist das Rohrsystem ein zinnenmäanderförmig verlaufendes Rohr mit mehreren parallel zueinander verlaufenden Rohrabschnitten auf. Diese Rohrabschnitte sind durch in den Keramikplatten vorgesehene Löcher hindurchgeführt. Aufgrund des direkten Kontaktes der Keramikplatten mit den Rohrabschnitten ist eine gute Wärmeübertragung gewährleistet. Des Weiteren bedarf es keiner gesonderten Befestigungsmittel für die Keramikplatten innerhalb des Gehäuses der Wärmespeicherzelle.According to one embodiment the pipe system has a crenellated pipe with several mutually parallel pipe sections. These pipe sections are provided by in the ceramic plates Passed holes. by virtue of the direct contact of the ceramic plates with the pipe sections is a good heat transfer guaranteed. Furthermore, there is no need for separate fasteners for the ceramic plates inside the case the heat storage cell.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform weist das Rohrsystem zwei zinnenmäanderförmig verlaufende Rohre mit jeweils mehreren parallel zueinander verlaufenden Rohrabschnitten auf. Diese Rohrabschnitte sind durch in den Keramikplatten vorgesehene Löcher hindurchgeführt. Auch hier kann aufgrund des direkten Kontaktes der Keramikplatten mit den Rohrabschnitten eine gute Wärmeübertragung sichergestellt werden. Auch hier bedarf es keiner gesonderten Befestigungsmittel für die Keramikplatten innerhalb des Gehäuses der Wärmespeicherzelle.According to one further embodiment the pipe system is two crenellated Tubes each having a plurality of mutually parallel pipe sections on. These pipe sections are provided by in the ceramic plates holes passed. Again, due to the direct contact of the ceramic plates with the pipe sections a good heat transfer be ensured. Again, there is no need for separate fasteners for the Ceramic plates inside the case the heat storage cell.

Vorzugsweise weist das Gehäuse insgesamt vier Anschlüsse auf, wobei eines der Rohre durch einen ersten Einlass und einen ersten Auslass des Gehäuses und das andere Rohr durch einen zweiten Einlass und einen zweiten Auslass des Gehäuses hindurchgeführt ist. Dies erlaubt eine Bildung von zwei Kreisläufen, nämlich eines Aufheizkreislaufes und eines Wärmeentnahmekreislaufes. Im Aufheizkreislauf wird als Fluid vorzugsweise Öl, insbesondere Thermoöl, verwendet. Von diesem Öl erfolgt eine Übertragung der Wärme auf das Rohr und von diesem auf die Keramikplatten. Im Wärmeentnahmekreislauf wird als Fluid vorzugsweise Wasser verwendet. Dieses wird beispielsweise an Heizkörper oder einen weiteren Wärmespeicher weitergeleitet.Preferably shows the case a total of four connections on, wherein one of the tubes through a first inlet and a first outlet of the housing and the other tube through a second inlet and a second Outlet of the housing is passed. This allows formation of two circuits, namely a heating circuit and a heat extraction circuit. In the heating circuit, preferably oil, in particular thermal oil, is used as the fluid. From this oil a transfer takes place the heat on the tube and from this on the ceramic plates. In the heat extraction circuit Water is preferably used as the fluid. This will be for example on radiator or another heat storage forwarded.

Vorzugsweise sind die Keramikplatten parallel zueinander und rechtwinklig zu den Rohrabschnitten angeordnet. Dies vereinfacht den Aufbau der Wärmespeicherzelle.Preferably the ceramic plates are parallel to each other and perpendicular to arranged the pipe sections. This simplifies the construction of the heat storage cell.

Des Weiteren sind die Rohrabschnitte der beiden Rohre bzw. der beiden Kreisläufe ineinander verschachtelt angeordnet. Dies verbessert die Wärmeübertragung innerhalb der Wärmespeicherzelle und damit die Wärmespeicherung der Wärmespeicherzelle.Of Further, the pipe sections of the two tubes or the two cycles nested inside each other. This improves the heat transfer within the heat storage cell and thus the heat storage the heat storage cell.

Vorzugsweise weist das Gehäuse einen inneren Edelstahlmantel, einen äußeren Edelstahlmantel und eine zwischen diesen Edelstahlmänteln angeordnete Wärmedämmschicht auf. Dies verbessert zum einen die Stabilität der Wärmespeicherzelle und zum anderen auch deren Wärmespeicherung.Preferably shows the case an inner stainless steel sheath, an outer stainless steel sheath and a arranged between these stainless steel jackets thermal barrier on. This improves on the one hand the stability of the heat storage cell and on the other hand also their heat storage.

Weitere vorteilhafte Eigenschaften der Erfindung ergeben sich aus deren nachfolgender Erläuterung anhand der Figuren. Es zeigtFurther advantageous properties of the invention will become apparent from the following explanation based on the figures. It shows

1 eine Skizze eines Ausführungsbeispiels für eine Wärmespeicherzelle gemäß der Erfindung, 1 a sketch of an embodiment of a heat storage cell according to the invention,

2 eine Skizze eines ersten Ausführungsbeispiels für eine Wärmespeichervorrichtung gemäß der Erfindung, 2 a sketch of a first embodiment of a heat storage device according to the invention,

3 eine Skizze eines zweiten Ausführungsbeispiels für eine Wärmespeichervorrichtung gemäß der Erfindung und 3 a sketch of a second embodiment of a heat storage device according to the invention and

4 eine Skizze eines dritten Ausführungsbeispiels für eine Wärmespeichervorrichtung gemäß der Erfindung. 4 a sketch of a third embodiment of a heat storage device according to the invention.

Die 1 zeigt eine Skizze eines Ausführungsbeispiels für eine Wärmespeicherzelle 1 gemäß der Erfindung. Diese Wärmespeicherzelle 1 weist ein Gehäuse 2 auf. Das Gehäuse 2 enthält einen inneren Edelstahlmantel 2a, einen äußeren Edelstahlmantel 2b, eine zwischen dem inneren und dem äußeren Edelstahlmantel angeordnete Wärmedämmschicht 2c, einen ersten Einlass 2d, einen ersten Auslass 2e, einen zweiten Einlass 2f und einen zweiten Auslass 2g.The 1 shows a sketch of an embodiment of a heat storage cell 1 according to the invention. This heat storage cell 1 has a housing 2 on. The housing 2 contains an inner stainless steel sheath 2a , an outer stainless steel coat 2 B a thermal barrier coating disposed between the inner and outer stainless steel sheaths 2c , a first inlet 2d , a first outlet 2e , a second inlet 2f and a second outlet 2g ,

Durch den ersten Einlass 2d und den ersten Auslass 2e ist ein Rohr 5 eines Rohrsystems 3 geführt Dieses Rohr 5 verläuft im Innenbereich des Gehäuses 2 zinnenmäanderförmig und weist mehrere parallel zueinander verlaufende Rohrabschnitte 5a, 5b, 5c, 5d auf.Through the first inlet 2d and the first outlet 2e is a pipe 5 a pipe system 3 led this tube 5 runs inside the housing 2 crenellated and has a plurality of mutually parallel pipe sections 5a . 5b . 5c . 5d on.

Durch den zweiten Einlass 2f und den zweiten Auslass 2g ist ein Rohr 6 des Rohrsystems 3 geführt. Dieses Rohr 6 verläuft im Innenbereich des Gehäuses 2 ebenfalls zinnenmäanderförmig und weist mehrere parallel zueinander ver laufende Rohrabschnitte 6a, 6b, 6c, 6d auf. Die Rohrabschnitte 5a bis 5d und 6a bis 6d der beiden Rohre 5 und 6 sind ineinander verschachtelt angeordnet.Through the second inlet 2f and the second outlet 2g is a pipe 6 of the pipe system 3 guided. This pipe 6 runs inside the housing 2 also crenellated and has several parallel ver running pipe sections 6a . 6b . 6c . 6d on. The pipe sections 5a to 5d and 6a to 6d the two tubes 5 and 6 are arranged nested inside each other.

Die Rohre des Rohrsystems 3 sind auf Keramikfasermaterial 7 gelagert, welches in den Bodenbereich der Wärmespeicherzelle 1 eingebracht ist, um Beschädigungen des Rohrsystems zu vermeiden.The pipes of the pipe system 3 are on ceramic fiber material 7 stored, which in the bottom region of the heat storage cell 1 is introduced to prevent damage to the pipe system.

Des Weiteren sind innerhalb des Gehäuses 2 mehrere parallel zueinander angeordnete und voneinander beabstandete Keramikplatten 4 vorgesehen. Diese Keramikplatten 4 verlaufen rechtwinklig zu den Rohrabschnitten 5a bis 5d und 6a bis 6d der beiden Rohre 5 und 6 des Rohrsystems 3. Die Keramikplatten 4 weisen Löcher 4a auf, wobei durch jedes Loch 4a einer der Rohrabschnitte hindurchgeführt ist. Die Abmessungen der Löcher und der Rohrabschnitte sind derart gewählt, dass die Keramikplatten 4 jeweils direkt mit den Rohrabschnitten kontaktiert sind. Dies ermöglicht eine gute Wärmeübertragung von einem in den Rohrabschnitten transportierten Fluid auf die Keramikplatten und umgekehrt. Des Weiteren ist der Verlauf der Rohrabschnitte derart, dass die Keramikplatten 4 von den Rohren 5 und 6 gehalten werden, so dass keine zusätzliche Befestigung der Keramikplatten im Gehäuse 2 notwendig ist. Im Bereich zwischen den Keramikplatten kann sich weiteres wärmespeicherndes und wärmeübertragendes Material befinden.Furthermore, inside the case 2 a plurality of mutually parallel and spaced ceramic plates 4 intended. These ceramic plates 4 run at right angles to the pipe sections 5a to 5d and 6a to 6d the two tubes 5 and 6 of the pipe system 3 , The ceramic plates 4 show holes 4a on, passing through each hole 4a one of the pipe sections is passed. The dimensions of the holes and the pipe sections are chosen such that the ceramic plates 4 each contacted directly with the pipe sections. This allows a good heat transfer from a transported in the pipe sections fluid on the ceramic plates and vice versa. Furthermore, the course of the pipe sections is such that the ceramic plates 4 from the pipes 5 and 6 be held, so no additional attachment of the ceramic plates in the housing 2 necessary is. In the area between the ceramic plates can be further heat-storing and heat-transferring material are located.

Aufgrund des vorstehend beschriebenen Aufbaus der Wärmespeicherzelle 1 können zwei Fluidkreisläufe gebildet werden, die außerhalb der Wärmespeicherzelle 1 fortgesetzt und geschlossen werden. Der erste Fluidkreislauf ist ein Aufheizkreislauf. Ihm gehört das Rohr 5 an, innerhalb dessen vorzugsweise Öl, insbesondere Thermoöl, als Fluid transportiert wird. Der zweite Fluidkreislauf ist ein Wärmeentnahmekreislauf. Ihm gehört das Rohr 6 an, innerhalb dessen vorzugsweise Wasser als Fluid transportiert wird. Die Fluidkreisläufe sind Bestandteil einer Wärme speichervorrichtung, welche nachfolgend anhand der 2 bis 4 näher erläutert wird.Due to the above-described construction of the heat storage cell 1 two fluid circuits can be formed outside the heat storage cell 1 be continued and closed. The first fluid circuit is a heating circuit. He owns the pipe 5 on, within which preferably oil, in particular thermal oil, is transported as a fluid. The second fluid circuit is a heat extraction circuit. He owns the pipe 6 on, within which preferably water is transported as fluid. The fluid circuits are part of a heat storage device, which hereinafter with reference to the 2 to 4 is explained in more detail.

Die 2 zeigt eine Skizze eines ersten Ausführungsbeispiels für eine Wärmespeichervorrichtung gemäß der Erfindung. Gemäß diesem Ausführungsbeispiel weist die Wärmespeichervorrichtung eine Wärmequelle 8a auf, bei der es sich um einen Öl- oder einen Gasofen handelt. Dessen Rauchrohr wird über einen Wärmetauscher 10 zu einem Kamin geführt. Im Wärmetauscher 10 erfolgt eine Übertragung der Wärme des Abgasrauchstromes auf ein Fluid, welches in einem Rohr 5 eines ersten Flüssigkeitskreislaufs 11 transportiert wird. In diesem ersten Flüssigkeitskreislauf, bei dem es sich um einen Aufheizkreislauf der Wärmespeichervorrichtung handelt, wird als Fluid ein Öl, insbesondere ein Thermoöl, verwendet. Der erste Flüssigkeitskreislauf erstreckt sich über die Wärmespeicherzelle 1, innerhalb welcher das Rohr 5 zinnenmäanderförmig geführt ist, wie es anhand der 1 erläutert wurde, und den Wärmetauscher 10.The 2 shows a sketch of a first embodiment of a heat storage device according to the invention. According to this embodiment, the heat storage device has a heat source 8a on, which is an oil or a gas oven. Its smoke pipe is via a heat exchanger 10 led to a fireplace. In the heat exchanger 10 There is a transfer of the heat of the exhaust fume stream to a fluid which is in a pipe 5 a first fluid circuit 11 is transported. In this first liquid circuit, which is a heating circuit of the heat storage device, an oil, in particular a thermal oil, is used as the fluid. The first liquid circuit extends over the heat storage cell 1 , inside which the pipe 5 crenellated, as it is based on the 1 has been explained, and the heat exchanger 10 ,

Die im Wärmetauscher 10 auf das Thermoöl übertragene Wärme wird in der Wärmespeicherzelle 1 aufgrund des direkten Kontaktes des Rohres 5 mit den Keramikplatten 4 auf die Keramikplatten übertragen. Diese werden aufgeheizt und speichern die Wärme dann, wenn vom Öl- oder Gasofen 3 nur noch wenig oder gar keine Wärme mehr bereitgestellt wird, noch über einen längeren Zeitraum.The in the heat exchanger 10 Heat transferred to the thermal oil is stored in the heat storage cell 1 due to the direct contact of the pipe 5 with the ceramic plates 4 transferred to the ceramic plates. These are heated and then store the heat when from the oil or gas stove 3 only little or no heat is provided, even over a longer period of time.

Die in den Keramikplatten 4 gespeicherte Wärme kann in diesem Zeitraum an den Wärmeentnahmekreislauf 12 abgegeben werden. Dieser weist das innerhalb der Wärmespeicherzelle 1 zinnenmäanderförmig verlaufende Rohr 6 auf, innerhalb dessen als Fluid Wasser zu einem Wärmeverbraucher 13 transportiert wirdThe in the ceramic plates 4 stored heat can during this period to the heat extraction circuit 12 be delivered. This has that within the heat storage cell 1 crenellated pipe 6 on, within which water as a fluid to a heat consumer 13 is transported

Die 3 zeigt eine Skizze eines zweiten Ausführungsbeispiels für eine Wärmespeichervorrichtung gemäß der Er findung. Die in der 3 gezeigte Wärmespeichervorrichtung unterscheidet sich von der in der 2 gezeigten Wärmespeichervorrichtung dadurch, dass als Wärmequelle statt eines Gas- oder Ölofens ein Solarpanel 8b verwendet wird. Zum Aufheizkreislauf 11 gehören bei diesem Ausführungsbeispiel das Solarpanel 8b und das Rohr 5, welches innerhalb der Wärmespeicherzelle 1 zinnenmäanderförmig verläuft.The 3 shows a sketch of a second embodiment of a heat storage device according to the invention. The in the 3 shown heat storage device differs from that in the 2 shown heat storage device characterized in that as a heat source instead of a gas or oil furnace, a solar panel 8b is used. To the heating circuit 11 belong in this embodiment, the solar panel 8b and the pipe 5 which is inside the heat storage cell 1 crenellated.

Die 4 zeigt eine Skizze eines dritten Ausführungsbeispiels für eine Wärmespeichervorrichtung gemäß der Erfindung. Die in der 4 gezeigte Wärmespeichervorrichtung unterscheidet sich von den in den 2 und 3 gezeigten Wärmespeichervorrichtungen dadurch, dass als Wärmequelle eine mit einer Steckdose 9 verbundene Elektroheizung 8c verwendet wird. Zum Aufheizkreislauf 11 gehören bei diesem Ausführungsbeispiel die Elektroheizung 8c und das Rohr 5, welches innerhalb der Wärmespeicherzelle 1 zinnenmäanderförmig verläuft.The 4 shows a sketch of a third embodiment of a heat storage device according to the invention. The in the 4 shown heat storage device differs from those in the 2 and 3 shown heat storage devices in that as a heat source one with a power outlet 9 connected electric heating 8c is used. To the heating circuit 11 belong in this embodiment, the electric heater 8c and the pipe 5 which is inside the heat storage cell 1 crenellated.

Bei den in den 2, 3 und 4 gezeigten Ausführungsbeispielen sind in den Flüssigkeitskreisläufen des Weiteren auch Pumpen und Absperrventile vorgesehen, die jedoch aus Gründen besserer Übersichtlichkeit nicht dargestellt sind.In the in the 2 . 3 and 4 shown embodiments, pumps and shut-off valves are also provided in the fluid circuits, which are not shown for reasons of clarity.

11
WärmespeicherzelleHeat storage cell
22
Gehäusecasing
2a2a
innerer Edelstahlmantelinternal stainless steel casing
2b2 B
äußerer Edelstahlmantelouter stainless steel jacket
2c2c
Wärmedämmschichtthermal barrier
2d2d
erster Einlassfirst inlet
2e2e
erster Auslassfirst outlet
2f2f
zweiter Einlasssecond inlet
2g2g
zweiter Auslasssecond outlet
33
Rohrsystempipe system
44
Keramikplatteceramic plate
4a4a
Loch in der Keramikplattehole in the ceramic plate
55
Rohrpipe
5a–d5a-d
Rohrabschnittepipe sections
66
Rohrpipe
6a–d6a-d
Rohrabschnittepipe sections
77
KeramikfasermaterialCeramic fiber material
8a8a
Wärmequelle, OfenHeat source oven
8b8b
Wärmequelle, SolarpanelHeat source solar panel
8c8c
Wärmequelle, ElektroheizungHeat source electric heating
99
Steckdosesocket
1010
Wärmetauscherheat exchangers
1111
erster Flüssigkeitskreislauffirst Liquid circuit
1212
zweiter Flüssigkeitskreislaufsecond Liquid circuit
1313
Wärmeverbraucherheat consumer

Claims (17)

Wärmespeicherzelle, welche ein Gehäuse (2), ein innerhalb des Gehäuses angeordnetes, von einem Fluid durchströmbares Rohrsystem (3) und mehrere innerhalb des Gehäuses (2) parallel zueinander angeordnete, voneinander beabstandete und mit dem Rohrsystem (3) direkt kontaktierte Keramikplatten (4) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass das Rohrsystem (3) ein oder zwei zinnenmäanderförmig verlaufende Rohre (5,6) mit jeweils mehreren parallel zueinander verlaufenden Rohrabschnitten (5a–5d; 6a–6d) aufweist, die Keramikplatten (4) mit Löchern (4a) versehen sind, die Rohrabschnitte durch die Löcher hindurchgeführt sind, die Abmessungen der Löcher und der Rohrabschnitte derart gewählt sind, dass die Keramikplatten jeweils direkt mit den Rohrabschnitten kontaktiert sind und die Keramikplatten (4) rechtwinklig zu den parallel zueinander verlaufenden Rohrabschnitten (5a–5d; 6a–6d) angeordnet sind.Heat storage cell, which is a housing ( 2 ), disposed within the housing, can be traversed by a fluid pipe system ( 3 ) and several within the housing ( 2 ) arranged parallel to each other, spaced apart and with the pipe system ( 3 ) directly contacted ceramic plates ( 4 ), characterized in that the pipe system ( 3 ) one or two crenellated tubes ( 5 . 6 ), each with a plurality of mutually parallel pipe sections ( 5a - 5d ; 6a - 6d ), the ceramic plates ( 4 ) with holes ( 4a ), the pipe sections are passed through the holes, the dimensions of the holes and the pipe sections are selected such that the ceramic plates are each directly contacted with the pipe sections and the ceramic plates ( 4 ) at right angles to the mutually parallel pipe sections ( 5a - 5d ; 6a - 6d ) are arranged. Wärmespeicherzelle nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eines der zinnenmäanderförmig verlaufenden Rohre (5) durch einen ersten Einlass (2d) des Gehäuses (2) und einen ersten Auslass (2e) des Gehäuses (2) und das andere zinnenmäanderförmig verlaufende Rohr (6) durch einen zweiten Einlass (2f) des Gehäuses und einen zweiten Auslass (2g) des Gehäuses (2) hindurchgeführt ist.Heat storage cell according to claim 1, characterized in that one of the crenellated tubes ( 5 ) through a first inlet ( 2d ) of the housing ( 2 ) and a first outlet ( 2e ) of the housing ( 2 ) and the other crenellated pipe ( 6 ) through a second inlet ( 2f ) of the housing and a second outlet ( 2g ) of the housing ( 2 ) is passed. Wärmespeicherzelle nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (2) eine innere Edelstahlschicht (2a), eine äußere Edelstahlschicht (2b) und eine zwischen der inneren und der äußeren Edelstahlschicht angeordnete Wärmedämmschicht (2c) aufweist.Heat storage cell according to one of the preceding claims, characterized in that the housing ( 2 ) an inner stainless steel layer ( 2a ), an outer stainless steel layer ( 2 B ) and between the inner and outer stainless steel layer disposed thermal barrier coating ( 2c ) having. Wärmespeicherzelle nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Rohrabschnitte der beiden Rohre ineinander verschachtelt angeordnet sind.Heat storage cell according to one of the preceding claims, characterized in that arranged the pipe sections of the two tubes nested are. Wärmespeichervorrichtung, welche eine Wärmespeicherzelle nach einem der Ansprüche 1–4 aufweist.Thermal storage device which is a heat storage cell according to one of the claims 1-4. Wärmespeichervorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass sie des Weiteren eine Wärmequelle (8a,8b,8c) aufweist.Heat storage device according to claim 5, characterized in that it further comprises a heat source ( 8a . 8b . 8c ) having. Wärmespeichervorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Wärmequelle einen Gas- oder Ölofen (8a) aufweist.Heat storage device according to claim 6, characterized in that the heat source is a gas or oil furnace ( 8a ) having. Wärmespeichervorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Wärmequelle ein Solarpanel (8b) aufweist.Heat storage device according to claim 6, characterized in that the heat source is a solar panel ( 8b ) having. Wärmespeichervorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Wärmequelle eine Elektroheizung (8c) aufweist.Heat storage device according to claim 6, characterized in that the heat source is an electric heater ( 8c ) having. Wärmespeichervorrichtung nach einem der Ansprüche 6–9, dadurch gekennzeichnet, dass sie einen zwischen der Wärmequelle (8a) und der Wärmespeicherzelle (1) angeordneten Wärmetauscher (10) aufweist.Heat storage device according to any one of claims 6-9, characterized in that it is located between the heat source ( 8a ) and the heat storage cell ( 1 ) arranged heat exchanger ( 10 ) having. Wärmespeichervorrichtung nach einem der Ansprüche 5–10, dadurch gekennzeichnet, dass sie einen ersten Flüssigkeitskreislauf (11) aufweist, zu welchem das erste Rohr (5) des in der Wärmespeicherzelle (1) angeordneten Rohrsystems gehört, und dass sie einen zweiten Flüssigkeitskreislauf (12) aufweist, zu welchem das zweite Rohr (6) des in der Wärmespeicherzelle (1) angeordneten Rohrsystems gehört.Heat storage device according to one of claims 5-10, characterized in that it comprises a first liquid circuit ( 11 ) to which the first tube ( 5 ) in the heat storage cell ( 1 ) and that it has a second fluid circuit ( 12 ), to which the second tube ( 6 ) in the heat storage cell ( 1 ) arranged piping system heard. Wärmespeichervorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Flüssigkeitskreislauf (11) ein Aufheizkreislauf und der zweite Flüssigkeitskreislauf ein Wärmeentnahmekreislauf (12) ist.Heat storage device according to claim 11, characterized in that the first liquid circuit ( 11 ) a heating circuit and the second liquid circuit a heat extraction circuit ( 12 ). Wärmespeichervorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Flüssigkeitskreislauf (11) ein Ölkreislauf ist.Heat storage device according to claim 12, characterized in that the first liquid circuit ( 11 ) is an oil circuit. Wärmespeichervorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Flüssigkeitskreislauf (11) ein Thermoölkreislauf ist.Heat storage device according to claim 13, characterized in that the first liquid circuit ( 11 ) is a thermal oil circuit. Wärmespeichervorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche 12–14, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Flüssigkeitskreislauf (12) ein Wasserkreislauf ist.Heat storage device according to one of the preceding claims 12-14, characterized in that the second liquid circuit ( 12 ) is a water cycle. Wärmespeichervorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche 12–15, dadurch gekennzeichnet, dass dem zweiten Flüssigkeitskreislauf (12) des Weiteren ein Wärmeverbraucher (13) angehört.Heat storage device according to one of the preceding claims 12-15, characterized in that the second liquid circuit ( 12 ) further a heat consumer ( 13 ) belongs. Wärmespeichervorrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass der Wärmeverbraucher (13) einen oder mehrere Heizkörper aufweist.Heat storage device according to claim 16, characterized in that the heat consumer ( 13 ) has one or more radiators.
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