DE102011051632B3 - Method for transferring heat from e.g. liquid to discharge medium, in industrial plant, involves transferring heat from heat transfer medium to discharge medium by direct contact between transfer and discharge mediums - Google Patents

Method for transferring heat from e.g. liquid to discharge medium, in industrial plant, involves transferring heat from heat transfer medium to discharge medium by direct contact between transfer and discharge mediums Download PDF

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Abstract

The method involves transferring heat from a loading medium to a reversible heat transfer medium e.g. calcium chloride, in an indirect transfer region (110) without direct contact between the loading and heat transfer mediums, where the transfer medium changes into a loaded state by an endothermic reaction. The heat is transferred from the transfer medium to a discharge medium in a direct transfer region (114) by direct contact between the transfer and discharge mediums, where the transfer medium changes into an unloaded state by an exothermic reaction. An independent claim is also included for a heat transfer device for transferring heat from a loading medium to a discharge medium.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Übertragen von Wärme von einem Beladungsmedium auf ein Entladungsmedium mittels eines Wärmeübertragungsmediums.The present invention relates to a method and apparatus for transferring heat from a loading medium to a discharge medium by means of a heat transfer medium.

Insbesondere dann, wenn eine Übertragung von einem Beladungsmedium auf ein Entladungsmedium mittels einer Wärmeübertragungsvorrichtung zeitversetzt erfolgen soll, das heißt, dass zwischen einem Beladen eines Wärmeübertragungsmediums und einem Entladen desselben eine gewisse Zeit vergeht, kann vorgesehen sein, dass Wärme mittels eines Wärmeübertragungsmediums zwischengespeichert wird. Auf diese Weise kann dem Entladungsmedium die mittels des Beladungsmediums zugeführte Wärme zu einem späteren Zeitpunkt zugeführt werden, wobei die zu erzielende Temperatur des Entladungsmediums beispielsweise im Wesentlichen derjenigen des Beladungsmediums vor der Zuführung zu dem Wärmeübertragungsmedium entspricht.In particular, when a transfer of a loading medium to a discharge medium by means of a heat transfer device is to be delayed, that is, that between a loading of a heat transfer medium and a discharge of the same time passes, it can be provided that heat is temporarily stored by means of a heat transfer medium. In this way, the heat supplied by the loading medium heat can be supplied to the discharge medium at a later time, wherein the target temperature of the discharge medium, for example, substantially equal to that of the loading medium before being supplied to the heat transfer medium.

Die DE 33 45 061 A1 offenbart ein Verfahren zur Energierückgewinnung aus einem Wärmespeichermedium, welches einen kristallinen Feststoff in Form eines stöchiometrischen Hydrats bilden kann.The DE 33 45 061 A1 discloses a process for recovering energy from a heat storage medium which can form a crystalline solid in the form of a stoichiometric hydrate.

Die DE 10 2004 052 106 B4 offenbart eine Kombination aus einem Katalysator und einem Wärmespeicher zur Verwendung in Abgasanlagen einer Brennkraftmaschine.The DE 10 2004 052 106 B4 discloses a combination of a catalyst and a heat accumulator for use in exhaust systems of an internal combustion engine.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Wärmeübertragungsvorrichtung bereitzustellen, mittels welcher ein Entladungsmedium auf energieeffiziente Weise erwärmbar ist.The present invention has for its object to provide a heat transfer device by means of which a discharge medium can be heated in an energy efficient manner.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass die Wärmeübertragungsvorrichtung zum Übertragen von Wärme von einem Beladungsmedium auf ein Entladungsmedium umfasst:

  • – mindestens einen Behälter zur Aufnahme eines Wärmeübertragungsmediums
  • – mindestens eine Beladungsmediumzuführvorrichtung zur Zuführung von Beladungsmedium zu mindestens einem indirekten Übertragungsbereich, in welchem Wärme von dem Beladungsmedium indirekt auf das Wärmeübertragungsmedium übertragbar ist, wobei das Wärmeübertragungsmedium durch eine endotherme Reaktion in einen beladenen Zustand bringbar ist; und
  • – mindestens eine Entladungsmediumzuführvorrichtung zur Zuführung von Entladungsmedium zu mindestens einem direkten Übertragungsbereich, in welchem Wärme von dem Wärmeübertragungsmedium durch direkten Kontakt des Wärmeübertragungsmediums mit dem Entladungsmedium auf das Entladungsmedium übertragbar ist, wobei das Wärmeübertragungsmedium durch eine exotherme Reaktion in einen entladenen Zustand bringbar ist.
This object is achieved according to the invention in that the heat transfer device for transferring heat from a charge medium to a discharge medium comprises:
  • - At least one container for receiving a heat transfer medium
  • At least one loading medium supply device for supplying loading medium to at least one indirect transfer region, in which heat from the loading medium can be transferred indirectly to the heat transfer medium, wherein the heat transfer medium can be brought into a loaded state by an endothermic reaction; and
  • At least one discharge medium supply device for supplying discharge medium to at least one direct transfer region, in which heat from the heat transfer medium can be transferred to the discharge medium by direct contact of the heat transfer medium with the discharge medium, wherein the heat transfer medium can be brought into a discharged state by an exothermic reaction.

Dadurch, dass bei der Wärmeübertragungsvorrichtung ein indirekter Übertragungsbereich vorgesehen ist, kann Wärme von dem Beladungsmedium indirekt, das heißt ohne direkten (stofflichen) Kontakt, von dem Beladungsmedium auf das Wärmeübertragungsmedium übertragen werden. Auf diese Weise kann eine Reaktion des Beladungsmediums mit dem Wärmeübertragungsmedium, insbesondere eine chemische Reaktion des Beladungsmediums mit dem Wärmeübertragungsmedium, verhindert werden.By providing an indirect transfer area in the heat transfer device, heat from the charge medium can be transferred indirectly, that is to say without direct (material) contact, from the charge medium to the heat transfer medium. In this way, a reaction of the loading medium with the heat transfer medium, in particular a chemical reaction of the loading medium with the heat transfer medium, can be prevented.

Dadurch, dass die Wärmeübertragungsvorrichtung mindestens einen direkten Übertragungsbereich umfasst, kann Wärme durch direkten (stofflichen) Kontakt des Entladungsmediums mit dem Wärmeübertragungsmedium von dem Wärmeübertragungsmedium auf das Entladungsmedium übertragen werden. Insbesondere kann hierdurch bewirkt werden, dass das Entladungsmedium mit dem Wärmeübertragungsmedium, beispielsweise chemisch, reagiert und hierdurch Wärme freigesetzt wird. Diese Wärme steht dann ebenfalls zur Erwärmung des Entladungsmediums zur Verfügung.By virtue of the heat transfer device comprising at least one direct transfer region, heat can be transferred by direct (material) contact of the discharge medium with the heat transfer medium from the heat transfer medium to the discharge medium. In particular, this can cause the discharge medium to react with the heat transfer medium, for example chemically, and heat is thereby released. This heat is then also available for heating the discharge medium.

Durch die Kombination eines indirekten Übertragungsbereichs zum Übertragen von Wärme von dem Beladungsmedium auf das Wärmeübertragungsmedium und eines direkten Übertragungsbereichs zum Übertragen von Wärme von dem Wärmeübertragungsmedium auf das Entladungsmedium kann dem Entladungsmedium auf energieeffiziente Weise zumindest ein Teil der in dem Beladungsmedium vorhandenen Wärme zugeführt und auf das Entladungsmedium übertragen werden.Through the combination of an indirect transfer region for transferring heat from the charge medium to the heat transfer medium and a direct transfer region for transferring heat from the heat transfer medium to the discharge medium, the discharge medium may be supplied in an energy-efficient manner with at least a portion of the heat present in the charge medium and onto the discharge medium be transmitted.

Unter einer endothermen Reaktion ist in dieser Beschreibung und den beigefügten Ansprüchen eine Reaktion zu verstehen, bei welcher Wärme von dem Wärmeübertragungsmedium aufgenommen und gespeichert wird, beispielsweise durch eine endotherme chemische Reaktion oder durch die Freisetzung eines Stoffes aus einem Speicherstoff des Wärmeübertragungsmediums. Durch die endotherme Reaktion kann dem Wärmeübertragungsmedium somit Energie zugeführt werden, ohne dass sich das Wärmeübertragungsmedium hierdurch lediglich erwärmt.An endothermic reaction in this specification and the appended claims is to be understood as a reaction in which heat is absorbed and stored by the heat transfer medium, for example by an endothermic chemical reaction or by the release of a substance from a storage medium of the heat transfer medium. Energy can thus be supplied to the heat transfer medium by the endothermic reaction without the heat transfer medium merely being heated thereby.

Unter einer exothermen Reaktion ist in dieser Beschreibung und den beigefügten Ansprüchen eine Reaktion zu verstehen, bei welcher Wärme von dem Wärmeübertragungsmedium abgegeben wird. Insbesondere kann dies durch eine exotherme chemische Reaktion, eine Sorptionsreaktion, eine Solvatationsreaktion, eine Hydratationsreaktion, eine Hydrierungsreaktion, eine Hydratisierungsreaktion und/oder eine Einlagerung eines Stoffes in einen Speicherstoff des Wärmeübertragungsmediums erfolgen. Vorzugsweise wird bei einer solchen Reaktion Wärme frei, welche zum Erwärmen des Entladungsmediums zur Verfügung steht.An exothermic reaction in this specification and the appended claims is a reaction in which heat is released from the heat transfer medium. In particular, this may be due to an exothermic chemical reaction, a sorption reaction, a solvation reaction, a hydration reaction, a hydrogenation reaction, a hydration reaction and / or an incorporation of a substance in a storage material of the heat transfer medium take place. Preferably, in such a reaction heat is released, which is available for heating the discharge medium.

Bei einer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Wärmeübertragungsvorrichtung mindestens eine Verzweigungsvorrichtung umfasst, mittels welcher ein der Wärmeübertragungsvorrichtung zugeführter Medienstrom wahlweise als Beladungsmedium mindestens einem indirekten Übertragungsbereich und/oder als Entladungsmedium mindestens einem direkten Übertragungsbereich zuführbar ist. Auf diese Weise kann ein der Wärmeübertragungsvorrichtung zugeführter Medienstrom wahlweise zum Beladen des Wärmespeichermediums und somit zum Entnehmen zumindest eines Teils der Wärme aus dem Medienstrom oder aber zum Entladen des Wärmespeichermediums und somit zum Erhitzen des zugeführten Medienstroms dienen.In one embodiment of the invention, it is provided that the heat transfer device comprises at least one branching device, by means of which a medium flow supplied to the heat transfer device can optionally be supplied as a loading medium to at least one indirect transfer region and / or as a discharge medium to at least one direct transfer region. In this way, a medium flow supplied to the heat transfer device can optionally serve for loading the heat storage medium and thus for removing at least part of the heat from the media stream or for discharging the heat storage medium and thus for heating the supplied media stream.

Das Beladungsmedium und das Entladungsmedium weisen vorzugsweise zumindest vor der Zuführung zu den Übertragungsbereichen im Wesentlichen die gleichen chemischen Stoffe auf.The loading medium and the discharge medium preferably have substantially the same chemical substances at least before being fed to the transfer areas.

Insbesondere kann vorgesehen sein, dass das Beladungsmedium und das Entladungsmedium zumindest vor der Zuführung zu den Übertragungsbereichen sowohl hinsichtlich der chemischen Zusammensetzung als auch hinsichtlich der Konzentration der einzelnen Stoffe zumindest näherungsweise identisch sind.In particular, it can be provided that the loading medium and the discharge medium are at least approximately identical, at least before the supply to the transfer areas both in terms of chemical composition and in terms of the concentration of the individual substances.

Vorzugsweise kondensiert zumindest ein Teil des Beladungsmediums im indirekten Übertragungsbereich durch die Übertragung der in dem Beladungsmedium enthaltenen Wärme auf das Wärmeübertragungsmedium, so dass nicht nur die sensible Wärme des Beladungsmediums auf das Wärmeübertragungsmedium übertragbar ist, sondern dass auch freiwerdende Kondensationswärme auf das Wärmeübertragungsmedium übertragen werden kann. Das hierdurch entstehende Kondensat ist aufgrund der Ausgestaltung des Übertragungsbereichs als indirekter Übertragungsbereich von dem Wärmeübertragungsmedium getrennt, so dass keine Reaktion des Kondensats mit dem Wärmeübertragungsmedium erfolgen kann.Preferably, at least a portion of the loading medium condenses in the indirect transfer area by the transfer of the heat contained in the loading medium to the heat transfer medium, so that not only the sensible heat of the loading medium is transferable to the heat transfer medium, but that also released condensation heat can be transferred to the heat transfer medium. The resulting condensate is separated due to the configuration of the transfer region as an indirect transfer region of the heat transfer medium, so that no reaction of the condensate can be done with the heat transfer medium.

Bei einer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Wärmeübertragungsvorrichtung mindestens eine Spülvorrichtung zum Durchspülen mindestens eines direkten Übertragungsbereichs mit einem Spülmedium umfasst. Auf diese Weise kann insbesondere bei einem Beladungsvorgang des Wärmeübertragungsmediums ein Abtransport eines Stoffes erfolgen, welcher bei dem Beladungsvorgang aus einem Speicherstoff des Wärmeübertragungsmediums freigesetzt wird.In one embodiment of the invention, it is provided that the heat transfer device comprises at least one flushing device for flushing at least one direct transfer region with a flushing medium. In this way, in particular during a loading operation of the heat transfer medium, a removal of a substance takes place, which is released during the loading process from a storage material of the heat transfer medium.

Insbesondere kann vorgesehen sein, dass trockene, das heißt nicht oder nur in geringem Maße mit Wasser beladene, Luft als Spülmedium verwendet wird.In particular, it can be provided that dry, that is not or only to a small extent loaded with water, air is used as flushing medium.

Günstig kann es sein, wenn mindestens eine Spülvorrichtung mindestens eine Konditioniervorrichtung zur Konditionierung mindestens eines Spülmediums umfasst, welches mindestens einem direkten Übertragungsbereich zuführbar ist. Auf diese Weise kann das Spülmedium, insbesondere zur Unterstützung einer Beladung des Wärmespeichermediums, geeignet vorkonditioniert werden.It may be favorable if at least one rinsing device comprises at least one conditioning device for conditioning at least one rinsing medium which can be supplied to at least one direct transfer region. In this way, the flushing medium, in particular to support a loading of the heat storage medium, be suitably preconditioned.

Insbesondere kann vorgesehen sein, dass mindestens eine Konditioniervorrichtung als eine Entfeuchtungseinrichtung ausgebildet ist, so dass in dem Spülmedium vorhandenes Wasser oder andere leicht kondensierbare Stoffe vor der Zuführung des Spülmediums zu dem mindestens einen direkten Übertragungsbereich aus dem Spülmedium entfernbar sind.In particular, it can be provided that at least one conditioning device is designed as a dehumidifier, so that water or other easily condensable substances present in the flushing medium can be removed from the flushing medium before the flushing medium is supplied to the at least one direct transfer area.

Ferner kann vorgesehen sein, dass mindestens eine Konditioniervorrichtung als eine Heizeinrichtung ausgebildet ist, um ein Spülmedium mit einer vorgegebenen Temperatur dem Wärmespeichermedium zuführen zu können.Furthermore, it can be provided that at least one conditioning device is designed as a heating device in order to be able to supply a flushing medium with a predetermined temperature to the heat storage medium.

Ein energieeffizienter Betrieb der Wärmeübertragungsvorrichtung ist insbesondere dadurch möglich, dass ein Wärmeübertrager vorgesehen ist, mittels welchem Wärme von einem aus dem direkten Übertragungsbereich abgeführten Spülmediumstrom auf einen dem direkten Übertragungsbereich zuzuführenden Spülmediumstrom übertragbar ist.An energy-efficient operation of the heat transfer device is in particular possible in that a heat exchanger is provided, by means of which heat can be transferred from a flushing medium flow discharged from the direct transfer region to a flushing medium flow to be supplied to the direct transfer region.

Bei einer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass mindestens ein indirekter Übertragungsbereich und mindestens ein direkter Übertragungsbereich in demselben Raumbereich angeordnet sind. Auf diese Weise kann in diesem Raumbereich angeordnetes Wärmeübertragungsmedium ohne Transport oder Förderung desselben wahlweise beladen und/oder entladen werden.In one embodiment of the invention, it is provided that at least one indirect transmission region and at least one direct transmission region are arranged in the same spatial region. In this way, arranged in this space area heat transfer medium without transport or promotion of the same can be optionally loaded and / or unloaded.

Günstig kann es sein, wenn mindestens ein indirekter Übertragungsbereich und mindestens ein direkter Übertragungsbereich in voneinander verschiedenen Raumbereichen angeordnet sind. Auf diese Weise kann, insbesondere gleichzeitig, eine Beladung und eine Entladung des Wärmeübertragungsmediums an voneinander verschiedenen Orten erfolgen.It may be favorable if at least one indirect transmission area and at least one direct transmission area are arranged in mutually different spatial areas. In this way, in particular at the same time, a loading and a discharge of the heat transfer medium take place at mutually different locations.

Vorteilhaft kann es sein, wenn die Wärmeübertragungsvorrichtung mindestens eine Fördervorrichtung zum Fördern von Wärmeübertragungsmedium von mindestens einem indirekten Übertragungsbereich zu mindestens einem direkten Übertragungsbereich und/oder von mindestens einem direkten Übertragungsbereich zu mindestens einem indirekten Übertragungsbereich umfasst.It may be advantageous if the heat transfer device at least one Conveying device for conveying heat transfer medium from at least one indirect transmission area to at least one direct transmission area and / or at least one direct transmission area to at least one indirect transmission area comprises.

Eine Fördervorrichtung kann vorteilhaft sein, um Wärmeübertragungsmedium umzuwälzen und somit eine vorteilhafte Wärmeübertragung von dem Beladungsmedium auf das Wärmeübertragungsmedium und/oder von dem Wärmeübertragungsmedium auf das Entladungsmedium zu ermöglichen.A delivery device may be advantageous for circulating heat transfer medium and thus enabling advantageous heat transfer from the charge medium to the heat transfer medium and / or from the heat transfer medium to the discharge medium.

Ferner kann eine Fördervorrichtung vorteilhaft sein, um bei beabstandet voneinander angeordneten Übertragungsbereichen eine Förderung von Wärmeübertragungsmedium von einem Übertragungsbereich zu einem anderen Übertragungsbereich zu ermöglichen.Furthermore, a delivery device may be advantageous in order to allow delivery of heat transfer medium from one transfer region to another transfer region, with transfer regions arranged at a distance from each other.

Insbesondere kann vorgesehen sein, dass mittels mindestens einer Fördervorrichtung Wärmeübertragungsmedium von einem Beladungsort, an welchem es beladen wird, zu einem Entladungsort transportiert wird, an welchem es entladen wird.In particular, it may be provided that by means of at least one conveying device, heat transfer medium is transported from a loading location at which it is loaded to a discharge location at which it is unloaded.

Bei einer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass das Beladungsmedium flüssiges und/oder gasförmiges Wasser umfasst und dass das Wärmeübertragungsmedium ein Material umfasst, welches mit Wasser reagiert.In one embodiment of the invention it is provided that the loading medium comprises liquid and / or gaseous water and that the heat transfer medium comprises a material which reacts with water.

Unter einer Reaktion mit Wasser ist in dieser Beschreibung und den beigefügten Ansprüchen eine Reaktion zu verstehen, bei welcher ein Speicherstoff des Wärmeübertragungsmediums chemisch mit Wasser reagiert oder Wasser aufnimmt und/oder einlagert.By reaction with water is meant in this specification and the appended claims a reaction in which a storage material of the heat transfer medium chemically reacts with water or absorbs and / or stores water.

Eine solche Reaktion des Wärmeübertragungsmediums ist vorzugsweise reversibel.Such a reaction of the heat transfer medium is preferably reversible.

Als Reaktionen mit Wasser kommen insbesondere Hydratationsreaktionen, das heißt die Aufnahme/Anlagerung von Wassermolekülen, Hydrisierungsreaktionen, das heißt die Abspaltung von Wasserstoffatomen von Wassermolekülen und die Anlagerung von Wasserstoffionen (H+) an einen Speicherstoff, und/oder Hydratisierungsreaktionen, das heißt die Abspaltung von Wasserstoffatomen von Wassermolekülen und die Anlagerung von OH-Ionen an einen Speicherstoff, in Frage.In particular, hydration reactions, that is the uptake / addition of water molecules, hydration reactions, that is the splitting off of hydrogen atoms from water molecules and the addition of hydrogen ions (H + ) to a storage material, and / or hydration reactions, that is the splitting off of water, occur as reactions with water Hydrogen atoms of water molecules and the addition of OH ions to a storage material, in question.

Alternativ oder ergänzend hierzu können bei der Verwendung von anderen Stoffen als Wasser zur Reaktion mit einem Speicherstoff des Wärmeübertragungsmediums insbesondere Solvatisierungsreaktionen oder sonstige, insbesondere chemische, Reaktionen vorgesehen seien, um Energie mittels des Wärmespeichermediums zu speichern.Alternatively or additionally, in the use of substances other than water for reaction with a storage material of the heat transfer medium in particular solvation reactions or other, in particular chemical, reactions are provided to store energy by means of the heat storage medium.

Alternativ oder ergänzend zu Wasser als Reaktionspartner für einen Speicherstoff des Wärmespeichermediums können insbesondere Kohlenstoffdioxid und/oder Ammoniak vorgesehen sein.As an alternative or in addition to water as a reactant for a storage material of the heat storage medium, in particular carbon dioxide and / or ammonia may be provided.

Vorteilhaft kann es sein, wenn das Wärmeübertragungsmedium zumindest teilweise und zumindest im beladenen Zustand im festen Aggregatzustand, beispielsweise als Pulver, Schüttgut und/oder als poröser Stoff, vorliegt.It may be advantageous if the heat transfer medium at least partially and at least in the loaded state in the solid state, for example as a powder, bulk material and / or as a porous material, is present.

Alternativ oder ergänzend hierzu kann vorgesehen sein, dass das Wärmeübertragungsmedium zumindest teilweise und insbesondere im beladenen Zustand als eine Flüssigkeit vorliegt.Alternatively or additionally, it can be provided that the heat transfer medium is present at least partially and in particular in the loaded state as a liquid.

Unter einem beladenen Zustand des Wärmeübertragungsmediums ist in dieser Beschreibung und den beigefügten Ansprüchen ein energetisch aufgeladener Zustand zu verstehen, so dass durch Kontakt mit dem Entladungsmedium eine exotherme Reaktion und somit eine Energieabgabe erzielt werden kann.Under a loaded state of the heat transfer medium is to be understood in this specification and the appended claims an energetically charged state, so that by contact with the discharge medium, an exothermic reaction and thus an energy release can be achieved.

Insbesondere dann, wenn Wasser als Reaktionspartner für einen Speicherstoff des Wärmeübertragungsmediums verwendet wird, kann vorgesehen sein, dass das Wärmeübertragungsmedium im beladenen Zustand im Wesentlichen frei von Wasser ist, so dass durch die Aufnahme von Wasser Wärme abgegeben werden kann.In particular, when water is used as a reactant for a storage material of the heat transfer medium, it can be provided that the heat transfer medium in the loaded state is substantially free of water, so that heat can be released by the absorption of water.

Unter einem entladenen Zustand des Wärmespeichermediums ist in dieser Beschreibung und den beigefügten Ansprüchen ein Zustand zu verstehen, in welchem das Wärmeübertragungsmedium energetisch entladen ist, so dass keine exotherme Reaktion mehr erfolgt, wenn das Wärmeübertragungsmedium mit dem Entladungsmedium und somit mit einem Reaktionspartner des Speicherstoffs des Wärmeübertragungsmediums in Kontakt kommt.A discharged state of the heat storage medium in this specification and the appended claims means a state in which the heat transfer medium is energetically discharged so that no exothermic reaction occurs when the heat transfer medium communicates with the discharge medium and thus with a reactant of the storage material of the heat transfer medium comes into contact.

Insbesondere bei der Verwendung von Wasser als Reaktionspartner für einen Speicherstoff des Wärmeübertragungsmediums kann hierbei vorgesehen sein, dass im entladenen Zustand des Wärmeübertragungsmediums der Speicherstoff des Wärmeübertragungsmediums mit Wasser gesättigt ist.In particular, in the use of water as a reactant for a storage material of the heat transfer medium can be provided in this case that in the discharged state of the heat transfer medium, the storage material of the heat transfer medium is saturated with water.

Die erfindungsgemäße Wärmeübertragungsvorrichtung eignet sich insbesondere zur Verwendung in Industrieanlagen, beispielsweise in Industrieanlagen, bei welchen Wasserdampf als Abfallprodukt anfällt.The heat transfer device according to the invention is particularly suitable for use in industrial plants, for example in industrial plants, in which steam is obtained as a waste product.

Eine erfindungsgemäße Wärmeübertragungsvorrichtung kann ferner als mobiles System ausgebildet sein, um Wärme besonders einfach von einem Ort zu einem anderen transportieren zu können und/oder um wahlweise an verschiedenen Orten zumindest einen Teil eines anfallenden Medienstroms auf eine erhöhte Temperatur zu bringen.A heat transfer device according to the invention can also be used as a mobile system be configured to transport heat particularly easily from one place to another and / or to bring either at different locations at least a portion of an accumulating media flow to an elevated temperature.

Besonders vorteilhaft kann es sein, wenn eine Wärmeübertragungsvorrichtung zum Starten einer Brennstoffzellenvorrichtung verwendet wird, da mittels der erfindungsgemäßen Wärmeübertragungsvorrichtung in sehr kurzer Zeit eine zum Betrieb der Brennstoffzellenvorrichtung benötigte hohe Temperatur eines Medienstroms bereitgestellt werden kann.It may be particularly advantageous if a heat transfer device is used for starting a fuel cell device, since by means of the heat transfer device according to the invention a high temperature of a medium flow required for operating the fuel cell device can be provided in a very short time.

Der vorliegenden Erfindung liegt die weitere Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Übertragen von Wärme von einem Beladungsmedium auf ein Entladungsmedium mittels eines Wärmeübertragungsmediums bereitzustellen, mittels welchem ein Entladungsmedium auf energieeffiziente Weise erwärmbar ist.The present invention has the further object of providing a method for transferring heat from a loading medium to a discharge medium by means of a heat transfer medium, by means of which a discharge medium can be heated in an energy-efficient manner.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass folgende Verfahrensschritte durchgeführt werden:

  • – Übertragen von Wärme von dem Beladungsmedium auf das Wärmeübertragungsmedium in einem indirekten Übertragungsbereich ohne direkten Kontakt zwischen dem Beladungsmedium und dem Wärmeübertragungsmedium, wobei das Wärmeübertragungsmedium durch eine endotherme Reaktion in einen beladenen Zustand übergeht;
  • – Übertragen von Wärme von dem Wärmeübertragungsmediums auf das Entladungsmedium in einem direkten Übertragungsbereich durch direkten Kontakt zwischen dem Wärmeübertragungsmedium und dem Entladungsmedium, wobei das Wärmeübertragungsmedium durch eine exotherme Reaktion in einen entladenen Zustand übergeht.
This object is achieved according to the invention in that the following method steps are carried out:
  • Transferring heat from the charge medium to the heat transfer medium in an indirect transfer region without direct contact between the charge medium and the heat transfer medium, wherein the heat transfer medium transitions to a loaded state through an endothermic reaction;
  • Transferring heat from the heat transfer medium to the discharge medium in a direct transfer region by direct contact between the heat transfer medium and the discharge medium, wherein the heat transfer medium passes through an exothermic reaction in a discharged state.

Das erfindungsgemäße Verfahren weist vorzugsweise die vorstehend im Zusammenhang mit der erfindungsgemäßen Übertragungsvorrichtung beschriebenen Merkmale und/oder Vorteile auf.The method according to the invention preferably has the features and / or advantages described above in connection with the transfer device according to the invention.

Bei einer Ausgestaltung des Verfahrens ist vorgesehen, dass das Wärmeübertragungsmedium durch eine exotherme Reaktion mit dem Entladungsmedium in den entladenen Zustand übergeht. Auf diese Weise kann ein in dem Entladungsmedium enthaltener Stoff als Reaktionspartner für einen Speicherstoff des Wärmeübertragungsmediums verwendet werden, so dass kein zusätzlicher Reaktionspartner für den Speicherstoff des Wärmeübertragungsmediums zugeführt werden muss.In one embodiment of the method it is provided that the heat transfer medium passes through an exothermic reaction with the discharge medium in the discharged state. In this way, a substance contained in the discharge medium can be used as a reactant for a storage material of the heat transfer medium, so that no additional reactant for the storage material of the heat transfer medium must be supplied.

Vorteilhaft kann es sein, wenn dem Wärmeübertragungsmedium alternierend Beladungsmedium einerseits und Entladungsmedium andererseits zugeführt wird.It may be advantageous if the heat transfer medium alternately loading medium on the one hand and discharge medium on the other hand is supplied.

Insbesondere kann vorgesehen sein, dass dem Wärmeübertragungsmedium zeitlich alternierend und/oder örtlich alternierend Beladungsmedium einerseits und Entladungsmedium andererseits zugeführt wird.In particular, it can be provided that the heat transfer medium alternately temporally alternating and / or locally alternating loading medium on the one hand and discharge medium on the other hand is supplied.

Insbesondere dann, wenn mindestens ein indirekter Übertragungsbereich zum Beladen des Wärmeübertragungsmediums und mindestens ein direkter Übertragungsbereich zum Entladen des Wärmeübertragungsmediums in demselben Raumbereich angeordnet sind, kann eine zeitlich alternierende Zuführung von Beladungsmedium einerseits und Entladungsmedium andererseits vorteilhaft sein.In particular, if at least one indirect transfer region for loading the heat transfer medium and at least one direct transfer region for discharging the heat transfer medium are arranged in the same spatial region, a temporally alternating supply of charge medium on the one hand and discharge medium on the other hand can be advantageous.

Insbesondere dann, wenn mindestens ein indirekter Übertragungsbereich zum Beladen des Wärmeübertragungsmediums und mindestens ein direkter Übertragungsbereich zum Entladen des Wärmeübertragungsmediums in voneinander verschiedenen Raumbereichen vorgesehen sind, kann dem Wärmeübertragungsmedium zugleich, jedoch an verschiedenen Orten, Beladungsmedium einerseits und Entladungsmedium andererseits zugeführt werden. Mittels einer Fördervorrichtung kann dann das in dem indirekten Übertragungsbereich beladene Wärmeübertragungsmedium zur Entladung zu dem direkten Übertragungsbereich und das in dem direkten Übertragungsbereich entladene Wärmeübertragungsmedium zur Beladung zu dem indirekten Übertragungsbereich transportiert werden.In particular, if at least one indirect transfer area for loading the heat transfer medium and at least one direct transfer area for discharging the heat transfer medium are provided in mutually different spatial areas, the heat transfer medium can be supplied to the heat transfer medium at the same time, but at different locations, loading medium on the one hand and discharge medium on the other hand. By means of a conveying device, the heat transfer medium loaded in the indirect transfer region can then be transported to the direct transfer region for discharge and the heat transfer medium discharged in the direct transfer region can be transported to the indirect transfer region for loading.

Das Beladungsmedium und das Entladungsmedium weisen vorzugsweise vor der jeweiligen Zuführung zu den Übertragungsbereichen im Wesentlichen dieselbe Temperatur auf.The loading medium and the discharge medium preferably have substantially the same temperature before the respective feed to the transfer areas.

Zumindest ein Teil der in dem Beladungsmedium vorhandenen Wärme wird vorzugsweise in Form von chemischer Energie in dem Wärmeübertragungsmedium gespeichert.At least a portion of the heat present in the loading medium is preferably stored in the form of chemical energy in the heat transfer medium.

Unter chemischer Energie ist in dieser Beschreibung und den beigefügten Ansprüchen insbesondere eine Bindungsenergie, beispielsweise eine Elektronenbindungsenergie, eine Wasserstoff-Brücken-Bindungsenergie etc., sowie eine Einlagerungsenergie, eine Aufnahmeenergie, etc., beispielsweise bei der Einlagerung eines Stoffes in ein Kristallgitter und/oder der Aufnahme dieses Stoffes in einen anderen Stoff, zu verstehen.In this description and the appended claims, chemical energy is in particular a binding energy, for example an electron binding energy, a hydrogen bond energy, etc., as well as a storage energy, an absorption energy, etc., for example when a substance is incorporated into a crystal lattice and / or the inclusion of this substance in another substance.

Vorteilhaft kann es sein, wenn die Temperatur des Entladungsmediums beim Verlassen des direkten Übertragungsbereichs höher ist als die Temperatur des Beladungsmediums und die Temperatur des Entladungsmediums vor deren Zuführung zu den Übertragungsbereichen. Auf diese Weise kann ein Medienstrom mit einer besonders hohen Temperatur bereitgestellt werden. Insbesondere kann mittels des erfindungsgemäßen Verfahrens ein vorhandener Medienstrom mit einer vorgegebenen Temperatur aufgeteilt werden, so dass ein Teil des Medienstroms abgekühlt und die hierbei entnommene Wärme auf einen anderen Teil des Medienstroms, welcher hierdurch auf eine höhere Temperatur erwärmt wird, übertragen werden kann. Grundsätzlich kann der erwärmte und/oder der abgekühlte Medienstrom einer weiteren Verwendung zugeführt werden.It may be advantageous if the temperature of the discharge medium when leaving the direct transmission range is higher than that Temperature of the loading medium and the temperature of the discharge medium before it is supplied to the transfer areas. In this way, a medium flow with a particularly high temperature can be provided. In particular, by means of the method according to the invention, an existing medium flow having a predetermined temperature can be divided, so that part of the medium flow can be cooled and the heat taken off can be transferred to another part of the medium flow, which is thereby heated to a higher temperature. In principle, the heated and / or the cooled media stream can be supplied to a further use.

Insbesondere dann, wenn der abgekühlte Medienstrom unter eine Umgebungstemperatur, beispielsweise unter Raumtemperatur, abgekühlt wird, kann auf einfache Weise eine Kühlvorrichtung bereitgestellt werden. Als Medienstrom, insbesondere als Beladungsmedienstrom, kann hierzu beispielsweise feuchtes Rauchgas verwendet werden.In particular, when the cooled medium flow is cooled below an ambient temperature, for example below room temperature, a cooling device can be provided in a simple manner. For example, moist flue gas can be used as the media stream, in particular as a loading medium stream.

Ferner können die erfindungsgemäße Wärmeübertragungsvorrichtung und/oder das erfindungsgemäße Verfahren zum Übertragen von Wärme die nachfolgend beschriebenen Merkmale und/oder Vorteile aufweisen:
Vorteilhafterweise kann niederkalorische Wärme, welche in industriellen Prozessen bei beispielsweise zwischen ungefähr 80°C und ungefähr 120°C anfällt, genutzt werden, um einen Stoffstrom (Medienstrom) um beispielsweise ungefähr 30°C, das heißt auf eine Temperatur von beispielsweise ungefähr 110°C bis beispielsweise ungefähr 150°C, zu erwärmen. Ein solcher heißerer Medienstrom kann vielseitig wiederverwendet werden.Furthermore, the heat transfer device according to the invention and / or the method according to the invention for transferring heat may have the features and / or advantages described below:
Advantageously, low calorific heat obtained in, for example, industrial processes at, for example, between about 80 ° C and about 120 ° C can be utilized to provide a mass flow (media flow) of, for example, about 30 ° C, that is, for example, about 110 ° C up to, for example, about 150 ° C, to heat. Such a hotter media stream can be reused in many ways.

Vorteilhafterweise ermöglicht die erfindungsgemäße Wärmeübertragungsvorrichtung eine diskontinuierliche oder kontinuierliche Wärmetransformation.Advantageously, the heat transfer device according to the invention allows a discontinuous or continuous heat transformation.

Vorteilhaft kann es sein, wenn beim Beladen des Wärmeübertragungsmediums eine Trennung eines Speicherstoffs des Wärmeübertragungsmediums AB in zwei Produkte A und B erfolgt, welche physikalisch leicht trennbar sind, so dass die zur Trennung investierte Energie beliebig lange verlustfrei gespeichert werden kann.It can be advantageous if, during loading of the heat transfer medium, a separation of a storage material of the heat transfer medium AB into two products A and B takes place, which are physically easily separable, so that the energy invested for the separation can be stored for any length of loss.

Ferner kann es vorteilhaft sein, wenn die zwei Produkte A und B mittels einer exothermen Rückreaktion zur Herstellung des Ausgangsstoffs AB zusammenführbar sind. Insbesondere kann hierbei vorgesehen sein, dass eine solche Reaktion beliebig oft reversibel durchführbar ist.Furthermore, it may be advantageous if the two products A and B can be brought together by means of an exothermic back-reaction for the preparation of the starting material AB. In particular, it can be provided in this case that such a reaction can be performed reversibly as often as desired.

Insbesondere dann, wenn zur Steuerung der Reaktion ein Katalysator zugegeben und/oder entnommen wird, kann die Reaktion gezielt beeinflusst werden.In particular, when a catalyst is added and / or removed to control the reaction, the reaction can be influenced in a targeted manner.

Die Gleichgewichtstemperatur der Reaktion ist vorzugsweise von dem Partialdruck des Stoffes B abhängig. Insbesondere kann folgende Reaktion stattfinden: AB + ΔHR reagiert zu A + B und umgekehrt.The equilibrium temperature of the reaction is preferably dependent on the partial pressure of the substance B. In particular, the following reaction can take place: AB + ΔH R responds to A + B and vice versa.

Die Reaktion weist vorzugsweise eine hohe Zyklenzahl und eine hohe Lebensdauer auf, ist vorzugsweise vollständig reversibel und weist keinerlei Einbußen in der Speicherkapazität auf.The reaction preferably has a high number of cycles and a long life, is preferably completely reversible and has no loss in storage capacity.

Eine einfache physikalische Trennung der Stoffe ist insbesondere dann möglich, wenn die Stoffe AB und A Feststoffe oder Flüssigkeiten sind, während B ein, insbesondere kondensierbares, Gas ist.A simple physical separation of the substances is possible in particular when the substances AB and A are solids or liquids, while B is a, in particular condensable, gas.

Als Speichermedium, das heißt als Speicherstoff des Wärmeübertragungsmediums, können insbesondere folgende Materialien verwendet werden:
Zeolite, Silikagele, Salzhydrate, Ammoniumsalze, Metallhydride, Metallcarbonate, Metallhydroxide und/oder Metalloxide.As a storage medium, that is as a storage material of the heat transfer medium, in particular the following materials can be used:
Zeolites, silica gels, salt hydrates, ammonium salts, metal hydrides, metal carbonates, metal hydroxides and / or metal oxides.

Vorteilhafterweise wird ein Medienstrom durch eine Kombination von direkter und indirekter Übertragung sowohl stofflich als auch thermisch genutzt. Hierdurch kann ein Wärmeübergang bei der Wärmeeinkopplung durch Kondensation im indirekten Übertragungsbereich, beispielsweise in Wärmeübertragerrohren, verbessert werden. Ferner kann ein optimaler Stoffübergang bei der Wärmeauskopplung im direkten Übertragungsbereich erzielt werden.Advantageously, a media stream is utilized both materially and thermally through a combination of direct and indirect transfer. In this way, a heat transfer in the heat input by condensation in the indirect transmission area, for example in heat exchanger tubes can be improved. Furthermore, an optimal mass transfer in the heat extraction in the direct transmission range can be achieved.

Vorzugsweise kann zumeist kontinuierlich vorliegender Abdampf sowohl für die Beladung als auch die für die Entladung des Wärmespeichermediums genutzt werden.Preferably, continuously existing exhaust steam can be used both for the loading and for the discharge of the heat storage medium.

Vorzugsweise kann nach dem Prinzip der Wärmetransformation, das heißt ohne Zufuhr höherwertiger Energie, eine erhöhte Medienstromtemperatur, insbesondere eine erhöhte Dampftemperatur, erzeugt werden. Hierdurch ist ein kostengünstiger Betrieb der Wärmeübertragungsvorrichtung möglich.Preferably, according to the principle of heat transformation, that is to say without the supply of higher-grade energy, an increased media stream temperature, in particular an increased steam temperature, can be generated. As a result, a cost-effective operation of the heat transfer device is possible.

Vorzugsweise wird ein thermischer Energiespeicher und ein Wärmetransformator in einem gemeinsamen Prozessschritt integriert, so dass sich die Bauteilanzahl und somit auch die Kosten stark reduzieren.Preferably, a thermal energy store and a heat transformer is integrated in a common process step, so that the number of components and thus also the costs are greatly reduced.

Der Prozess (das Verfahren) kann vorzugsweise mit nur einem Prozessmedium, beispielsweise Dampf, betrieben werden.The process (s) may preferably be operated with only one process medium, such as steam.

Vorteilhafterweise kann neben sensibler Wärme auch Kondensationswärme des Prozessmediums (Beladungsmedium) genutzt werden. Advantageously, in addition to sensitive heat and heat of condensation of the process medium (loading medium) can be used.

Vorteilhafterweise kann in einem kontinuierlichen Betrieb eine kontinuierliche Verwertung eines kontinuierlich anfallenden Medienstroms, welcher ansonsten ungenutzt bleiben würde, erfolgen.Advantageously, in a continuous operation, a continuous utilization of a continuously accumulating media stream, which would otherwise remain unused, take place.

Vorzugsweise wird erfindungsgemäß eine offene Wärmetransformation durch eine stoffliche Nutzung eines Medienstroms ermöglicht.Preferably, an open heat transformation by a material use of a media stream is made possible according to the invention.

Weitere Merkmale und/oder Vorteile der vorliegenden Erfindung sind Gegenstand der nachfolgenden Beschreibung und der zeichnerischen Darstellung von Ausführungsbeispielen.Further features and / or advantages of the present invention are the subject of the following description and the drawings of exemplary embodiments.

In den Zeichnungen zeigen:In the drawings show:

1 eine schematische Darstellung einer ersten Ausführungsform einer Wärmeübertragungsvorrichtung, bei welcher kein Zusammenhang zwischen einer Beladungsmediumzuführvorrichtung der Wärmeübertragungsvorrichtung und einer Entladungsmediumzuführvorrichtung der Wärmeübertragungsvorrichtung besteht; 1 a schematic representation of a first embodiment of a heat transfer device in which there is no relationship between a loading medium supply device of the heat transfer device and a discharge medium supply device of the heat transfer device;

2 eine schematische Darstellung einer zweiten Ausführungsform einer Wärmeübertragungsvorrichtung, bei welcher ein Medienstrom wahlweise als Beladungsmedium und/oder Entladungsmedium einem Wärmeübertragungsmedium der Wärmeübertragungsvorrichtung zuführbar ist; 2 a schematic representation of a second embodiment of a heat transfer device in which a media stream is selectively fed as a loading medium and / or discharge medium to a heat transfer medium of the heat transfer device;

3 eine schematische Darstellung einer dritten Ausführungsform einer Wärmeübertragungsvorrichtung, bei welcher zwei Behälter zur Aufnahme des Wärmeübertragungsmediums vorgesehen sind, welche mittels einer Fördervorrichtung miteinander verbunden sind; 3 a schematic representation of a third embodiment of a heat transfer device, in which two containers are provided for receiving the heat transfer medium, which are interconnected by means of a conveying device;

4 eine schematische Darstellung einer vierten Ausführungsform einer Wärmeübertragungsvorrichtung, bei welcher ein von Übertragungsbereichen zur Übertragung von Wärme getrennter Speicherbehälter zur Aufnahme von Wärmeübertragungsmedium vorgesehen ist; und 4 a schematic representation of a fourth embodiment of a heat transfer device in which a heat transfer medium separated from transfer areas for storing heat storage medium is provided; and

5 ein Diagramm zur Veranschaulichung der Abhängigkeit einer Speicherreaktion von Temperatur und Druck. 5 a diagram illustrating the dependence of a storage reaction of temperature and pressure.

Gleiche oder funktional äquivalente Elemente sind in sämtlichen Figuren mit denselben Bezugszeichen versehen.Identical or functionally equivalent elements are provided with the same reference numerals in all figures.

Eine in 1 dargestellte erste Ausführungsform einer als Ganzes mit 100 bezeichneten Wärmeübertragungsvorrichtung umfasst einen Behälter 102, eine Beladungsmediumzuführvorrichtung 104 und eine Entladungsmediumzuführvorrichtung 106. Der Behälter 102 ist mit einem Wärmeübertragungsmedium gefüllt.An in 1 illustrated first embodiment of a whole as 100 designated heat transfer device comprises a container 102 , a loading medium supply device 104 and a discharge medium supply device 106 , The container 102 is filled with a heat transfer medium.

Mittels der Beladungsmediumzuführvorrichtung 104 kann dem in dem Behälter 102 angeordneten Wärmeübertragungsmedium ein Beladungsmedium zugeführt werden, um Wärme von dem Beladungsmedium auf das Wärmeübertragungsmedium übertragen zu können.By means of the loading medium supply device 104 can that in the container 102 arranged heat transfer medium supplied to a loading medium to transfer heat from the loading medium to the heat transfer medium can.

Die Beladungsmediumzuführvorrichtung 104 umfasst ein Rohrsystem 108, welches innerhalb des Behälters 102 angeordnet ist und somit von Wärmeübertragungsmedium umgeben ist.The loading medium feeder 104 includes a pipe system 108 which is inside the container 102 is arranged and thus surrounded by heat transfer medium.

In einer nicht dargestellten Ausführungsform kann anstelle eines Rohrsystems auch ein Plattenwärmeübertragungssystem vorgesehen sein.In one embodiment, not shown, a plate heat transfer system may be provided instead of a pipe system.

Das Rohrsystem 108 kann mit Beladungsmedium durchströmt werden, um in dem Beladungsmedium enthaltene Wärme indirekt, das heißt ohne direkten stofflichen Kontakt, auf das Wärmeübertragungsmedium zu übertragen.The pipe system 108 With loading medium can be flowed through to transfer heat contained in the loading medium indirectly, that is, without direct material contact, on the heat transfer medium.

Mittels des Rohrsystems 108 ist somit in dem Behälter 102 der Wärmeübertragungsvorrichtung 100 ein indirekter Übertragungsbereich 110 gebildet, in welchem Wärme indirekt von dem Beladungsmedium auf das Wärmeübertragungsmedium übertragen werden kann.By means of the pipe system 108 is thus in the container 102 the heat transfer device 100 an indirect transmission area 110 in which heat can be transferred indirectly from the loading medium to the heat transfer medium.

Die Entladungsmediumzuführvorrichtung 106 dient der Zuführung von Entladungsmedium in einen Innenraum 112 des Behälters 102, in welchem Wärmeübertragungsmedium angeordnet ist.The discharge medium supply device 106 serves the supply of discharge medium in an interior 112 of the container 102 in which heat transfer medium is arranged.

Mittels der Entladungsmediumzuführvorrichtung 106 kann somit Entladungsmedium dem Wärmeübertragungsmedium mit direktem stofflichen Kontakt zugeführt werden.By means of the discharge medium supply device 106 Thus, discharge medium can be supplied to the heat transfer medium with direct material contact.

Der Innenraum 112 des Behälters 102 bildet somit einen direkten Übertragungsbereich 114, in welchem Wärme von dem Wärmeübertragungsmedium durch direkten Kontakt mit dem Entladungsmedium auf das Entladungsmedium übertragbar ist.The interior 112 of the container 102 thus forms a direct transmission area 114 in that heat from the heat transfer medium is transferable to the discharge medium by direct contact with the discharge medium.

Bei der in 1 dargestellten ersten Ausführungsform der Wärmeübertragungsvorrichtung 100 sind somit sowohl der indirekte Übertragungsbereich 110 als auch der direkte Übertragungsbereich 114 in dem Innenraum 112 des Behälters 102 und somit in im Wesentlichen demselben Raumbereich 116 angeordnet, so dass in demselben Raumbereich 116 sowohl eine Übertragung von Wärme von dem Beladungsmedium auf das Wärmespeichermedium als auch eine Übertragung von Wärme von dem Wärmeübertragungsmedium auf das Entladungsmedium erfolgen kann.At the in 1 illustrated first embodiment of the heat transfer device 100 are thus both the indirect transmission range 110 as well as the direct transmission area 114 in the interior 112 of the container 102 and thus in substantially the same space area 116 arranged so that in the same room area 116 both a transfer of heat from the loading medium to the heat storage medium and a transfer of heat from the Heat transfer medium can be done on the discharge medium.

Als Beladungsmedium und als Entladungsmedium wird vorzugsweise Wasserdampf gewählt, welcher insbesondere in industriellen Anlagen als oftmals ungenutztes Produkt entsteht.As a loading medium and as a discharge medium water vapor is preferably selected, which arises in particular in industrial plants as often unused product.

Als Wärmeübertragungsmedium dient beispielsweise Kalziumchlorid (CaCl2).For example, calcium chloride (CaCl 2 ) serves as the heat transfer medium.

Die vorstehend beschriebene erste Ausführungsform der Wärmeübertragungsvorrichtung 100 funktioniert wie folgt:
In dem Innenraum 112 des Behälters 102 der Wärmeübertragungsvorrichtung 100 ist Wärmeübertragungsmedium in einem entladenen Zustand angeordnet. In diesem Zustand ist das Wärmeübertragungsmedium in der Lage, zugeführte Wärme aufzunehmen und zu speichern.The above-described first embodiment of the heat transfer device 100 works as follows:
In the interior 112 of the container 102 the heat transfer device 100 Heat transfer medium is arranged in a discharged state. In this state, the heat transfer medium is able to absorb and store supplied heat.

Die hierfür benötigte Wärme wird mittels des Beladungsmediums, beispielsweise Wasserdampf mit einer Temperatur von ungefähr 100°C, bereitgestellt. Der Wasserdampf (das Beladungsmedium) wird hierzu mittels der Beladungsmediumzuführvorrichtung 104 dem Behälter 102 der Wärmeübertragungsvorrichtung 100 zugeführt und mittels des Rohrsystems 108 durch den Innenraum 112 des Behälters 102 geleitet.The heat required for this purpose is provided by means of the loading medium, for example water vapor at a temperature of about 100 ° C. The water vapor (the loading medium) is for this purpose by means of the loading medium supply device 104 the container 102 the heat transfer device 100 supplied and by means of the pipe system 108 through the interior 112 of the container 102 directed.

Über das Rohrsystem 108 kann das Beladungsmedium zumindest einen Teil der darin enthaltenen Wärme an das Wärmeübertragungsmedium abgeben, wobei kein direkter Kontakt des Beladungsmediums mit dem Wärmeübertragungsmedium besteht.About the pipe system 108 For example, the loading medium may deliver at least a portion of the heat contained therein to the heat transfer medium, with no direct contact of the loading medium with the heat transfer medium.

Die von dem Beladungsmedium auf das Wärmeübertragungsmedium abgegebene Wärme ist dabei nicht nur sensible Wärme, sondern auch Kondensationswärme, welche durch Kondensation des Beladungsmediums innerhalb des Rohrsystems 108 frei wird.The heat released by the loading medium onto the heat transfer medium is not only sensible heat, but also condensation heat, which is generated by condensation of the loading medium within the pipe system 108 becomes free.

Die mittels des Wärmeübertragungsmediums aufgenommene Wärme wird teilweise als sensible Wärme mittels des Wärmeübertragungsmediums aufgenommen, aber auch in Form von chemischer Energie gespeichert.The heat absorbed by means of the heat transfer medium is partially absorbed as sensible heat by means of the heat transfer medium, but also stored in the form of chemical energy.

Das Wärmespeichermedium liegt hierzu beispielsweise als Kalziumchloridhexahydrat (CaCl2·6H2O) vor und ermöglicht die Speicherung von Wärme durch die Umwandlung in Kalziumchlorid und Wasser (CaCl2 + H2O).The heat storage medium is for this purpose, for example, as Calciumchloridhexahydrat (CaCl 2 · 6H 2 O) before and allows the storage of heat by the conversion into calcium chloride and water (CaCl 2 + H 2 O).

Das Kalziumchloridhexahydrat wird somit durch die Zuführung von Wärme mittels der Beladungsmediumzuführvorrichtung 104 in Kalziumchloridanhydrat umgewandelt.The calcium chloride hexahydrate thus becomes by the supply of heat by means of the loading medium supply device 104 converted into calcium chloride anhydrate.

Das aus dem Kalziumchloridhexahydrat entweichende Wasser muss dabei aus dem Innenraum 112 des Behälters 102 entfernt werden, beispielsweise über eine Abführleitung 118 oder eine (noch zu beschreibende) Spülvorrichtung.The escaping from the calcium chloride hexahydrate water must thereby from the interior 112 of the container 102 be removed, for example via a discharge line 118 or a flushing device (to be described later).

Nach dem Beladen des Wärmeübertragungsmediums, das heißt nach der Umwandlung des Kalziumchloridhexahydrats in Kalziumchlorid und Wasser, kann die mittels des Wärmeübertragungsmediums gespeicherte Energie zur Erwärmung des Entladungsmediums verwendet werden.After loading the heat transfer medium, that is, after the conversion of calcium chloride hexahydrate into calcium chloride and water, the energy stored by the heat transfer medium can be used to heat the discharge medium.

Hierzu wird mittels der Entladungsmediumzuführvorrichtung 106 Entladungsmedium, insbesondere ebenfalls Wasserdampf mit einer Temperatur von ungefähr 100°C, in den Innenraum 112 des Behälters 102 der Wärmeübertragungsvorrichtung 100 geleitet.For this purpose, by means of the discharge medium supply device 106 Discharge medium, in particular also steam at a temperature of about 100 ° C, in the interior 112 of the container 102 the heat transfer device 100 directed.

Das in dem Entladungsmedium enthaltene Wasser lagert sich dann in das Kalziumchloridanhydrat ein, so dass Kalziumchloridhexahydrat gebildet wird. Hierbei wird Wärme frei, welche mittels des durch den Innenraum 112 des Behälters 102 der Wärmeübertragungsvorrichtung 100 geführten Entladungsmediums abgeführt wird. Das Entladungsmedium erhitzt sich hierdurch beispielsweise auf eine Temperatur von ungefähr 140°C.The water contained in the discharge medium is then incorporated into the calcium chloride anhydrate to form calcium chloride hexahydrate. This heat is released, which by means of the interior 112 of the container 102 the heat transfer device 100 discharged discharge medium is discharged. As a result, the discharge medium heats up, for example, to a temperature of approximately 140 ° C.

Diese Erwärmung des Entladungsmediums erfolgt solange, bis das Wärmespeichermedium wieder vollständig als Kalziumchloridhexahydrat vorliegt.This heating of the discharge medium takes place until the heat storage medium is completely present again as calcium chloride hexahydrate.

Mittels der in 1 dargestellten ersten Ausführungsform der Wärmeübertragungsvorrichtung 100 kann somit ein Stoffstrom mit einer Temperatur von 100°C zur Erzeugung eines Stoffstroms mit einer Temperatur von 140°C genutzt werden.By means of in 1 illustrated first embodiment of the heat transfer device 100 Thus, a stream with a temperature of 100 ° C for producing a stream with a temperature of 140 ° C can be used.

Eine besonders einfache Durchströmung des in dem Innenraum 112 des Behälters 102 angeordneten Wärmeübertragungsmediums wird insbesondere dann ermöglicht, wenn das Wärmeübertragungsmedium als Festbett, als Wirbelbett oder in einer fluiden Phase (geschlossen oder dispers verteilt) vorliegt.A particularly simple flow in the interior 112 of the container 102 arranged heat transfer medium is particularly possible when the heat transfer medium is present as a fixed bed, as a fluidized bed or in a fluid phase (closed or dispersed).

Eine in 2 dargestellte zweite Ausführungsform einer Wärmeübertragungsvorrichtung 100 unterscheidet sich von der in 1 dargestellten ersten Ausführungsform im Wesentlichen dadurch, dass die Beladungsmediumzuführvorrichtung 104 und die Entladungsmediumzuführvorrichtung 106 nicht getrennt ausgebildet sind, sondern eine gemeinsame Zuleitung 120 aufweisen, welche in eine Verzweigungsvorrichtung 122 mündet. Mittels der Verzweigungsvorrichtung 122 kann ein über die gemeinsame Zuleitung 120 zugeführter Medienstrom wahlweise dem indirekten Übertragungsbereich 110 oder dem direkten Übertragungsbereich 114 zugeführt werden.An in 2 illustrated second embodiment of a heat transfer device 100 is different from the one in 1 shown in the first embodiment essentially in that the loading medium supply device 104 and the discharge medium supply device 106 are not formed separately, but a common supply line 120 which are in a branching device 122 empties. By means of the branching device 122 can one over the common supply line 120 supplied media stream optionally the indirect transmission area 110 or the direct transmission area 114 be supplied.

Mittels der Verzweigungsvorrichtung 122 kann somit eingestellt, insbesondere geregelt, werden, ob der über die gemeinsame Zuleitung 120 zugeführte Medienstrom mittels des Rohrsystems 108 zum Beladen des Wärmeübertragungsmediums oder aufgrund einer Durchströmung des Innenraums 112 des Behälters 102 zum Entladen des Wärmespeichermediums verwendet wird.By means of the branching device 122 can thus be adjusted, in particular regulated, whether the over the common supply line 120 supplied media stream by means of the pipe system 108 for loading the heat transfer medium or due to a flow through the interior 112 of the container 102 is used for discharging the heat storage medium.

Durch die Verwendung einer gemeinsamen Zuleitung 120 und einer Verzweigungsvorrichtung 122 kann insbesondere ein kontinuierlich anfallender Medienstrom zur Erzeugung eines nutzbaren Entladungsmedienstroms mit hoher Temperatur verwendet werden.By using a common supply line 120 and a branching device 122 For example, a continuous stream of media may be used to produce a high temperature, useable discharge media stream.

Ferner unterscheidet sich die in 2 dargestellte zweite Ausführungsform der Wärmeübertragungsvorrichtung 100 von der in 1 dargestellten ersten Ausführungsform dadurch, dass der Behälter 102 mit einer Wärmedämmung 124 versehen ist, um eine unerwünschte Abgabe von Wärme an die Umgebung zu verringern, vorzugsweise ganz zu vermeiden. Alternativ oder ergänzend hierzu kann der Behälter 102 durch eine Evakuierung isoliert werden.Furthermore, the in. Differs 2 illustrated second embodiment of the heat transfer device 100 from the in 1 illustrated first embodiment in that the container 102 with a thermal insulation 124 is provided to reduce unwanted heat to the environment, preferably completely avoided. Alternatively or additionally, the container 102 be isolated by an evacuation.

Schließlich ist bei der in 2 dargestellten zweiten Ausführungsform der Wärmeübertragungsvorrichtung 100 eine zusätzliche Spülvorrichtung 126 vorgesehen, mittels welcher dem Innenraum 112 des Behälters 102 ein Spülmedium zuführbar ist, so dass beim Beladen des Wärmeübertragungsmediums frei werdendes Wasser aus dem Innenraum 112 des Behälters 102 abgeführt werden kann.Finally, at the in 2 illustrated second embodiment of the heat transfer device 100 an additional flushing device 126 provided by means of which the interior 112 of the container 102 a rinsing medium can be fed, so that when loading the heat transfer medium liberated water from the interior 112 of the container 102 can be dissipated.

Die Spülvorrichtung 126 umfasst eine Konditioniervorrichtung 128, welche als ein Wärmeübertrager 130 ausgebildet ist.The flushing device 126 includes a conditioning device 128 which acts as a heat exchanger 130 is trained.

Mittels des Wärmeübertragers 130 kann beispielsweise Frischluft, welche als Spülmedium verwendet wird, erwärmt werden, bevor diese dem Innenraum 112 des Behälters 102 zugeführt wird. Hierzu wird die dem Innenraum 112 des Behälters 102 zuzuführende Frischluft durch den Wärmeübertrager 130 geleitet und darin von aus dem Innenraum 112 des Behälters 102 abgeführter, mit Wasser beladener Luft (Spülmedium) erwärmt.By means of the heat exchanger 130 For example, fresh air used as the flushing medium can be heated before it reaches the interior 112 of the container 102 is supplied. This will be the interior 112 of the container 102 supplied fresh air through the heat exchanger 130 headed and in from the interior 112 of the container 102 discharged, water-laden air (flushing medium) heated.

Im Übrigen stimmt die in 2 dargestellte zweite Ausführungsform der Wärmeübertragungsvorrichtung 100 hinsichtlich Aufbau und Funktion mit der in 1 dargestellten ersten Ausführungsform überein, so dass auf deren vorstehende Beschreibung insoweit Bezug genommen wird.Incidentally, the in 2 illustrated second embodiment of the heat transfer device 100 in terms of structure and function with the in 1 illustrated first embodiment, so that reference is made to the above description in this respect.

Eine in 3 dargestellte dritte Ausführungsform einer Wärmeübertragungsvorrichtung 100 unterscheidet sich von der in 1 dargestellten ersten Ausführungsform im Wesentlichen dadurch, dass der indirekte Übertragungsbereich 110 und der direkte Übertragungsbereich 114 nicht in demselben Raumbereich 116 angeordnet sind.An in 3 illustrated third embodiment of a heat transfer device 100 is different from the one in 1 illustrated first embodiment essentially in that the indirect transmission area 110 and the direct transmission area 114 not in the same room area 116 are arranged.

Vielmehr sind bei der dritten Ausführungsform der Wärmeübertragungsvorrichtung 100 zwei Behälter 102 der Wärmeübertragungsvorrichtung 100 vorgesehen, wobei in einem der Behälter 102 der indirekte Übertragungsbereich 110 angeordnet ist, so dass in diesem Behälter 102 eine Beladung von Wärmeübertragungsmedium erfolgen kann, und wobei in dem weiteren der zwei Behälter 102 der direkte Übertragungsbereich 114 angeordnet ist, so dass in diesem Behälter 102 eine Entladung des Wärmeübertragungsmediums erfolgen kann.Rather, in the third embodiment, the heat transfer device 100 two containers 102 the heat transfer device 100 provided, wherein in one of the containers 102 the indirect transmission range 110 is arranged so that in this container 102 a loading of heat transfer medium can take place, and wherein in the other of the two containers 102 the direct transmission area 114 is arranged so that in this container 102 a discharge of the heat transfer medium can take place.

Aufgrund der Trennung des indirekten Übertragungsbereichs 110 und des direkten Übertragungsbereichs 114 und somit aufgrund der Trennung desjenigen Bereichs, in dem eine Beladung des Wärmeübertragungsmediums erfolgt, und desjenigen Bereichs, in welchem eine Entladung des Wärmeübertragungsmediums erfolgt, ist bei der in 3 dargestellten dritten Ausführungsform der Wärmeübertragungsvorrichtung eine Fördervorrichtung 132 vorgesehen, mittels welcher beladenes Wärmeübertragungsmedium von dem indirekten Übertragungsbereich 110 zu dem direkten Übertragungsbereich 114 und umgekehrt entladenes Wärmeübertragungsmedium von dem direkten Übertragungsbereich 114 zu dem indirekten Übertragungsbereich 110 gefördert werden kann.Due to the separation of the indirect transmission range 110 and the direct transmission area 114 and thus due to the separation of the region in which a loading of the heat transfer medium takes place and the region in which a discharge of the heat transfer medium takes place, is in the in 3 illustrated third embodiment of the heat transfer device, a conveyor 132 provided by means of which loaded heat transfer medium from the indirect transfer area 110 to the direct transmission area 114 and, conversely, discharged heat transfer medium from the direct transfer area 114 to the indirect transmission area 110 can be promoted.

Die in 3 dargestellte dritte Ausführungsform der Wärmeübertragungsvorrichtung 100 ermöglicht insbesondere einen kontinuierlichen Betrieb der Wärmeübertragungsvorrichtung 100.In the 3 illustrated third embodiment of the heat transfer device 100 allows in particular a continuous operation of the heat transfer device 100 ,

Im Übrigen stimmt die in 3 dargestellte dritte Ausführungsform hinsichtlich Aufbau und Funktion mit der in 1 dargestellten ersten Ausführungsform überein, so dass auf deren vorstehende Beschreibung insoweit Bezug genommen wird.Incidentally, the in 3 illustrated third embodiment in terms of structure and function with in 1 illustrated first embodiment, so that reference is made to the above description in this respect.

Eine in 4 dargestellte vierte Ausführungsform einer Wärmeübertragungsvorrichtung 100 unterscheidet sich von der in 3 dargestellten dritten Ausführungsform im Wesentlichen dadurch, dass zwischen den zwei Behältern 102 der Wärmeübertragungsvorrichtung 100, in welchen der indirekte Übertragungsbereich 110 und der direkte Übertragungsbereich 114 angeordnet sind, ein Speicherbehälter 134 vorgesehen ist.An in 4 illustrated fourth embodiment of a heat transfer device 100 is different from the one in 3 illustrated third embodiment substantially in that between the two containers 102 the heat transfer device 100 in which the indirect transmission range 110 and the direct transmission area 114 are arranged, a storage container 134 is provided.

In diesem Speicherbehälter 134 kann eine Aufbewahrung von Wärmespeichermedium erfolgen.In this storage tank 134 can be done storage of heat storage medium.

Mittels Fördervorrichtungen 132 kann ferner ein Austausch von Wärmespeichermedium aus den Behältern 102 einerseits und dem Speicherbehälter 134 andererseits durchgeführt werden.By means of conveyors 132 Furthermore, an exchange of heat storage medium from the containers 102 on the one hand and the storage tank 134 on the other hand.

Die Verwendung von separaten Behältern 102, insbesondere eines separaten Speicherbehälters 134, bietet den Vorteil, dass der indirekte Übertragungsbereich 110 und der direkte Übertragungsbereich 114 und somit sowohl die Beladungsmediumzuführvorrichtung 104 als auch die Entladungsmediumzuführvorrichtung 106 separat optimiert werden können. Bei der Verwendung eines separaten Speicherbehälters 134 muss ferner nicht die gesamte Menge des zu verwendenden Wärmeübertragungsmediums in den Behältern 102 angeordnet sein.The use of separate containers 102 , in particular a separate storage container 134 , offers the advantage that the indirect transmission range 110 and the direct transmission area 114 and thus both the loading medium supply device 104 as well as the discharge medium supply device 106 can be optimized separately. When using a separate storage container 134 further, it does not require the entire amount of the heat transfer medium to be used in the containers 102 be arranged.

Im Übrigen stimmt die in 4 dargestellte vierte Ausführungsform der Wärmeübertragungsvorrichtung 100 hinsichtlich Aufbau und Funktion mit der in 3 dargestellten dritten Ausführungsform überein, so dass auf deren vorstehende Beschreibung insoweit Bezug genommen wird.Incidentally, the in 4 illustrated fourth embodiment of the heat transfer device 100 in terms of structure and function with the in 3 illustrated third embodiment, so that reference is made to the above description thereof in this regard.

Dadurch, dass die Wärmeübertragungsvorrichtung 100 einen indirekten Übertragungsbereich 110 und einen direkten Übertragungsbereich 114 umfasst und dass das Wärmeübertragungsmedium mittels einer endothermen Reaktion Wärme zwischenspeichern und mittels einer exothermen Reaktion wieder abgeben kann, kann Wärme, welche in einem Beladungsmedium enthalten ist, besonders energieeffizient auf ein Entladungsmedium übertragen werden.In that the heat transfer device 100 an indirect transmission area 110 and a direct transmission area 114 and that the heat transfer medium can store heat by means of an endothermic reaction and release it again by means of an exothermic reaction, heat which is contained in a charge medium can be transferred to a discharge medium in a particularly energy-efficient manner.

Zur Erläuterung des Funktionsprinzips wird auf 5 verwiesen, welches die Druckabhängigkeit und Temperaturabhängigkeit der Reaktion am Beispiel von Kalziumchlorid zeigt.To explain the principle of operation is on 5 referenced, which shows the pressure dependence and temperature dependence of the reaction using the example of calcium chloride.

Nach dem Prinzip von Le Chatelier erfolgt durch eine Änderung des Wasserpartialdrucks eine Verschiebung der Gleichgewichtslage bei der Reaktion von CaCl2·6H2O (s) (Eduktseite) zu CaCl2 + 6H2O (g) (Produktseite) je nachdem, ob Wasserdampf zugegeben oder entnommen wird, weil das Gleichgewicht dem kleinsten Zwang folgt.According to the principle of Le Chatelier a shift in the equilibrium in the reaction of CaCl 2 · 6H 2 O (s) (educt) to CaCl 2 + 6H 2 O (g) (product side) is carried out of the water partial pressure by a change depending on whether water vapor is added or removed, because the balance follows the smallest constraint.

In 5 sind hierfür die Gleichgewichtslinie 136 der Reaktion und die Dampfdruckkurve 138 von Wasser dargestellt. Hierbei stellt die Linie 136 den Dampfdruck dieser Reaktion in Abhängigkeit von der Temperatur dar. Werden Reaktionsbedingungen eingestellt, die sich rechts der Linie 136 befinden, bildet sich das Hydrat, links davon zerfällt es. Mit Hilfe von Wasserdampf bei 100°C kann das Anhydrat zum Hexahydrat reagieren. Durch die exotherme Reaktion erhöht sich die Temperatur auf ca. 140°C. Dies entspricht der Entladung des Wärmeübertragungsmediums (des Speichers). Wird die Kondensationsenthalpie des Wasserdampfs bei 100°C zur Beladung verwendet, so kann die Reaktion in umgekehrter Richtung erfolgen. Hierfür muss gewährleistet sein, dass der Wasserpatialdruck in dem Behälter 102 entsprechend klein ist. Dies kann durch Öffnung zur Umgebung erzielt werden, beispielsweise Durchströmen (Spülen) des Behälters 102 mit Frischluft.In 5 are the equilibrium line for this 136 the reaction and the vapor pressure curve 138 represented by water. Here is the line 136 The vapor pressure of this reaction as a function of the temperature. Be set reaction conditions that are right of the line 136 hydrate forms, to the left of which it breaks down. With the help of steam at 100 ° C, the anhydrate can react to hexahydrate. Due to the exothermic reaction, the temperature increases to about 140 ° C. This corresponds to the discharge of the heat transfer medium (the memory). If the enthalpy of condensation of the water vapor at 100 ° C. is used for loading, the reaction can take place in the reverse direction. For this purpose, it must be ensured that the Wasserpatialdruck in the container 102 is correspondingly small. This can be achieved by opening to the environment, for example, flowing through (rinsing) of the container 102 with fresh air.

Grundsätzlich können verschiedene Aspekte der unterschiedlichen Ausführungsformen beliebig miteinander kombiniert werden.In principle, various aspects of the different embodiments can be combined as desired.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

100100
WärmeübertragungsvorrichtungHeat transfer device
102102
Behältercontainer
104104
BeladungsmediumzuführvorrichtungLoading medium supply device
106106
EntladungsmediumzuführvorrichtungDischarge medium supply device
108108
Rohrsystempipe system
110110
indirekter Übertragungsbereichindirect transmission range
112112
Innenrauminner space
114114
direkter Übertragungsbereichdirect transmission range
116116
Raumbereichspace area
118118
Abführleitungdischarge
120120
gemeinsame Zuleitungcommon supply line
122122
Verzweigungsvorrichtungbranching device
124124
Wärmedämmungthermal insulation
126126
Spülvorrichtungflushing
128128
Konditioniervorrichtungconditioning device
130130
WärmeübertragerHeat exchanger
132132
Fördervorrichtungconveyor
134134
Speicherbehälterstorage container
136136
Linie (Dampfdruckkurve der Reaktion)Line (vapor pressure curve of the reaction)
138138
Linie (Wasserdampfdruckkurve)Line (water vapor pressure curve)

Claims (15)

Verfahren zum Übertragen von Wärme von einem Beladungsmedium auf ein Entladungsmedium mittels eines Wärmeübertragungsmediums, umfassend: – Übertragen von Wärme von dem Beladungsmedium auf das Wärmeübertragungsmedium in einem indirekten Übertragungsbereich (110) ohne direkten Kontakt zwischen dem Beladungsmedium und dem Wärmeübertragungsmedium, wobei das Wärmeübertragungsmedium durch eine endotherme Reaktion in einen beladenen Zustand übergeht; – Übertragen von Wärme von dem Wärmeübertragungsmedium auf das Entladungsmedium in einem direkten Übertragungsbereich (114) durch direkten Kontakt zwischen dem Wärmeübertragungsmedium und dem Entladungsmedium, wobei das Wärmeübertragungsmedium durch eine exotherme Reaktion in einen entladenen Zustand übergeht.A method of transferring heat from a loading medium to a discharge medium by means of a heat transfer medium, comprising: transferring heat from the charge medium to the heat transfer medium in an indirect transfer area ( 110 ) without direct contact between the loading medium and the heat transfer medium, wherein the heat transfer medium passes through an endothermic reaction in a loaded state; Transfer of heat from the heat transfer medium to the discharge medium in a direct transfer region ( 114 ) by direct contact between the heat transfer medium and the discharge medium, wherein the heat transfer medium passes through an exothermic reaction in a discharged state. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Wärmeübertragungsmedium durch eine exotherme Reaktion mit dem Entladungsmedium in den entladenen Zustand übergeht.A method according to claim 1, characterized in that the heat transfer medium goes into the discharged state by an exothermic reaction with the discharge medium. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass dem Wärmeübertragungsmedium alternierend Beladungsmedium einerseits und Entladungsmedium andererseits zugeführt wird.Method according to one of claims 1 or 2, characterized in that the heat transfer medium alternately loading medium on the one hand and discharge medium on the other hand is supplied. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Beladungsmedium und das Entladungsmedium vor der jeweiligen Zuführung zu den Übertragungsbereichen (110, 114) im Wesentlichen dieselbe Temperatur aufweisen.Method according to one of claims 1 to 3, characterized in that the loading medium and the discharge medium before the respective supply to the transmission areas ( 110 . 114 ) have substantially the same temperature. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Teil der in dem Beladungsmedium vorhandenen Wärme in Form von chemischer Energie in dem Wärmeübertragungsmedium gespeichert wird.Method according to one of claims 1 to 4, characterized in that at least a portion of the heat present in the loading medium is stored in the form of chemical energy in the heat transfer medium. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Temperatur des Entladungsmediums beim Verlassen des direkten Übertragungsbereichs (114) höher ist als die Temperatur des Beladungsmediums und die Temperatur des Entladungsmediums vor deren Zuführung zu den Übertragungsbereichen (110, 114).Method according to one of claims 1 to 5, characterized in that the temperature of the discharge medium when leaving the direct transmission area ( 114 ) is higher than the temperature of the loading medium and the temperature of the discharge medium before it is fed to the transfer areas ( 110 . 114 ). Wärmeübertragungsvorrichtung (100) zum Übertragen von Wärme von einem Beladungsmedium auf ein Entladungsmedium, umfassend: – mindestens einen Behälter (102) zur Aufnahme eines Wärmeübertragungsmediums; – mindestens eine Beladungsmediumzuführvorrichtung (104) zur Zuführung von Beladungsmedium zu mindestens einem indirekten Übertragungsbereich (110), in welchem Wärme von dem Beladungsmedium indirekt auf das Wärmeübertragungsmedium übertragbar ist, wobei das Wärmeübertragungsmedium durch eine endotherme Reaktion in einen beladenen Zustand bringbar ist; und – mindestens eine Entladungsmediumzuführvorrichtung (106) zur Zuführung von Entladungsmedium zu mindestens einem direkten Übertragungsbereich (114), in welchem Wärme von dem Wärmeübertragungsmedium durch direkten Kontakt des Wärmeübertragungsmediums mit dem Entladungsmedium auf das Entladungsmedium übertragbar ist, wobei das Wärmeübertragungsmedium durch eine exotherme Reaktion in einen entladenen Zustand bringbar ist.Heat transfer device ( 100 ) for transferring heat from a loading medium to a discharge medium, comprising: - at least one container ( 102 ) for receiving a heat transfer medium; At least one loading medium supply device ( 104 ) for supplying loading medium to at least one indirect transfer area ( 110 in which heat from the loading medium is indirectly transferable to the heat transfer medium, wherein the heat transfer medium can be brought into a loaded state by an endothermic reaction; and at least one discharge medium supply device ( 106 ) for supplying discharge medium to at least one direct transmission area ( 114 ) in which heat from the heat transfer medium is transferable to the discharge medium by direct contact of the heat transfer medium with the discharge medium, wherein the heat transfer medium can be brought into a discharged state by an exothermic reaction. Wärmeübertragungsvorrichtung (100) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Wärmeübertragungsvorrichtung (100) mindestens eine Verzweigungsvorrichtung (122) umfasst, mittels welcher ein der Wärmeübertragungsvorrichtung (100) zugeführter Medienstrom wahlweise als Beladungsmedium mindestens einem indirekten Übertragungsbereich (110) und/oder als Entladungsmedium mindestens einem direkten Übertragungsbereich (114) zuführbar ist.Heat transfer device ( 100 ) according to claim 7, characterized in that the heat transfer device ( 100 ) at least one branching device ( 122 ), by means of which one of the heat transfer device ( 100 ) supplied media stream optionally as a loading medium at least one indirect transmission area ( 110 ) and / or as a discharge medium at least one direct transmission area ( 114 ) can be fed. Wärmeübertragungsvorrichtung (100) nach einem der Ansprüche 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Beladungsmedium und das Entladungsmedium zumindest vor der Zuführung zu den Übertragungsbereichen (110, 114) im Wesentlichen die gleichen chemischen Stoffe aufweisen.Heat transfer device ( 100 ) according to one of claims 7 or 8, characterized in that the loading medium and the discharge medium at least before the supply to the transfer areas ( 110 . 114 ) have substantially the same chemical substances. Wärmeübertragungsvorrichtung (100) nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Wärmeübertragungsvorrichtung (100) mindestens eine Spülvorrichtung (126) zum Durchspülen mindestens eines direkten Übertragungsbereichs (114) mit einem Spülmedium umfasst.Heat transfer device ( 100 ) according to one of claims 7 to 9, characterized in that the heat transfer device ( 100 ) at least one flushing device ( 126 ) for flushing at least one direct transmission range ( 114 ) with a rinsing medium. Wärmeübertragungsvorrichtung (100) nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine Spülvorrichtung (126) mindestens eine Konditioniervorrichtung (128) zur Konditionierung mindestens eines Spülmediums umfasst, weiches mindestens einem direkten Übertragungsbereich (114) zuführbar ist.Heat transfer device ( 100 ) according to claim 10, characterized in that at least one flushing device ( 126 ) at least one conditioning device ( 128 ) for conditioning at least one flushing medium, at least one direct transmission range ( 114 ) can be fed. Wärmeübertragungsvorrichtung (100) nach einem der Ansprüche 7 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein indirekter Übertragungsbereich (110) und mindestens ein direkter Übertragungsbereich (114) in demselben Raumbereich angeordnet sind.Heat transfer device ( 100 ) according to one of claims 7 to 11, characterized in that at least one indirect transmission area ( 110 ) and at least one direct transmission area ( 114 ) are arranged in the same space area. Wärmeübertragungsvorrichtung (100) nach einem der Ansprüche 7 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein indirekter Übertragungsbereich (110) und mindestens ein direkter Übertragungsbereich (114) in voneinander verschiedenen Raumbereichen (116) angeordnet sind.Heat transfer device ( 100 ) according to one of claims 7 to 12, characterized in that at least one indirect transmission area ( 110 ) and at least one direct transmission area ( 114 ) in mutually different spatial areas ( 116 ) are arranged. Wärmeübertragungsvorrichtung (100) nach einem der Ansprüche 7 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Wärmeübertragungsvorrichtung (100) mindestens eine Fördervorrichtung (132) zum Fördern von Wärmeübertragungsmedium von mindestens einem indirekten Übertragungsbereich (110) zu mindestens einem direkten Übertragungsbereich (114) und/oder von mindestens einem direkten Übertragungsbereich (114) zu mindestens einem indirekten Übertragungsbereich (110) umfasst.Heat transfer device ( 100 ) according to one of claims 7 to 13, characterized in that the heat transfer device ( 100 ) at least one conveying device ( 132 ) for conveying heat transfer medium from at least one indirect transfer area ( 110 ) to at least one direct transmission area ( 114 ) and / or at least one direct transmission area ( 114 ) to at least one indirect transmission area ( 110 ). Wärmeübertragungsvorrichtung (100) nach einem der Ansprüche 7 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass das Beladungsmedium und/oder das Entladungsmedium flüssiges und/oder gasförmiges Wasser umfasst und dass das Wärmeübertragungsmedium ein Material umfasst, welches mit Wasser reagiert.Heat transfer device ( 100 ) according to one of claims 7 to 14, characterized in that the loading medium and / or the discharge medium comprises liquid and / or gaseous water and that the heat transfer medium comprises a material which reacts with water.
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DE102004052106B4 (en) * 2004-10-26 2008-01-10 J. Eberspächer GmbH & Co. KG Combination of a catalyst with a heat storage

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