DE102011052868A1 - Latentwärmespeichervorrichtung - Google Patents

Latentwärmespeichervorrichtung Download PDF

Info

Publication number
DE102011052868A1
DE102011052868A1 DE102011052868A DE102011052868A DE102011052868A1 DE 102011052868 A1 DE102011052868 A1 DE 102011052868A1 DE 102011052868 A DE102011052868 A DE 102011052868A DE 102011052868 A DE102011052868 A DE 102011052868A DE 102011052868 A1 DE102011052868 A1 DE 102011052868A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
heat storage
latent heat
line
storage section
flow channel
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
DE102011052868A
Other languages
English (en)
Inventor
Amaru Fezer
Thomas Schettler
Thomas Schwarze
Reinhold Krause
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Rehau Automotive SE and Co KG
Original Assignee
Rehau AG and Co
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Rehau AG and Co filed Critical Rehau AG and Co
Priority to DE102011052868A priority Critical patent/DE102011052868A1/de
Publication of DE102011052868A1 publication Critical patent/DE102011052868A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28DHEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
    • F28D20/00Heat storage plants or apparatus in general; Regenerative heat-exchange apparatus not covered by groups F28D17/00 or F28D19/00
    • F28D20/02Heat storage plants or apparatus in general; Regenerative heat-exchange apparatus not covered by groups F28D17/00 or F28D19/00 using latent heat
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28DHEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
    • F28D7/00Heat-exchange apparatus having stationary tubular conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall
    • F28D7/16Heat-exchange apparatus having stationary tubular conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall the conduits being arranged in parallel spaced relation
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/14Thermal energy storage

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Thermotherapy And Cooling Therapy Devices (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Latentwärmespeichervorrichtung mit wenigstens einem Latentwärmespeicherabschnitt. Um bei einer kompakten Anordnung der Latentwärmespeichervorrichtung einen hinreichenden Wärmeaustausch mit dem Wärmeträgermedium zu ermöglichen ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass der wenigstens eine Latentwärmespeicherabschnitt wenigstens einen Strömungskanal vollumfänglich umschließt.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Latentwärmespeichervorrichtung mit wenigstens einem Latentwärmespeicherabschnitt.
  • Eine Latentwärmespeichervorrichtung mit einer Vielzahl von Latentwärmespeicherabschnitten ist beispielsweise aus der EP 1 573 261 B9 oder aus der DE 10 2009 032 918 A1 bekannt.
  • Eine derartige Latentwärmespeichervorrichtung, die bspw. zur Temperaturregulierung in Wohn- und Büroräumen eingesetzt wird, kann in einem Arbeitstemperaturbereich, bspw. zwischen 22°C und 24°C, aufgrund eines Phasenübergangs eines Wärmespeichermediums große Wärmemengen aufnehmen und abgeben, so dass die Wohn- oder Büroräume ohne Aufwand von elektrischer Energie bedarfsgerecht gekühlt oder erwärmt werden können. Die Grundlagen der Latentwärmespeicherung sind hinlänglich bekannt und werden im Rahmen dieser Offenbarung nicht näher erläutert.
  • Bei der gattungsgemäßen Latentwärmespeichervorrichtung stellt sich die Aufgabe, einen ausreichenden Wärmeaustausch mit einem Wärmeträgermedium, insbesondere mit der Umgebungsluft, auch dann zu gewährleisten, wenn die Latentwärmespeichervorrichtung kompakt angeordnet wird. Wenn die Latentwärmespeicherabschnitte der bekannten Latentwärmespeichervorrichtung dicht aufeinander liegen, sind sie nur unzureichend für den Wärmeaustausch mit dem Wärmeträgermedium zugänglich. Dadurch wird die Wirkung der Latentwärmespeichervorrichtung erheblich verringert.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, auch bei einer kompakten Anordnung der Latentwärmespeichervorrichtung einen hinreichenden Wärmeaustausch mit dem Wärmeträgermedium zu ermöglichen.
  • Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch die Latentwärmespeichervorrichtung mit wenigstens einem Latentwärmespeicherabschnitt gemäß Anspruch 1, wonach der wenigstens eine Latentwärmespeicherabschnitt wenigstens einen Strömungskanal vollumfänglich umschließt. Dadurch wird die Strömung des Wärmeträgermediums durch den Latentwärmespeicherabschnitt nicht blockiert. Vielmehr kann das Wärmeträgermedium zur Ermöglichung eines optimalen Wärmeaustausches mit dem Latentwärmespeicherabschnitt ideal an einer Wärmeaustauschfläche des Latentwärmespeicherabschnitts entlang geführt werden, so dass große Wärmemengen übertragbar sind. Zudem wird der Strömungskanal durch den Latentwärmespeicherabschnitt stabilisiert und gegen Einknicken oder Blockieren in sonstiger Weise geschützt. Weil der Strömungskanal eine berechenbare und konstante Geometrie aufweist, kann das Verhältnis der Menge des im Strömungskanal geführten Wärmeträgermediums zur Speicherkapazität des Latentwärmespeicherabschnitts nach individuellen Anforderungen konfektioniert und optimiert werden.
  • Es kann von Vorteil sein, wenn die Latentwärmespeichervorrichtung wenigstens eine Doppelleitung aus einer inneren Leitung und einer äußeren Leitung umfasst, welche vorzugsweise wenigstens eine der folgenden Anforderungen erfüllt:
    • – Die innere Leitung definiert zumindest abschnittsweise den Strömungskanal, wobei die innere Leitung vorzugsweise eine Außenwand des Strömungskanals bildet.
    • – Die innere Leitung und/oder die äußere Leitung definiert zumindest abschnittsweise den wenigstens einen Latentwärmespeicherabschnitt, wobei die innere Leitung vorzugsweise eine Innenwand des Latentwärmespeicherabschnitts bildet und/oder die äußere Leitung eine Außenwand des Latentwärmespeicherabschnitts bildet.
    • – Die innere Leitung ist mit der äußeren Leitung an wenigstens einer Verbindungsstelle verbunden, wobei die Verbindungsstelle vorzugsweise entlang einer um die innere Leitung geschlossenen Linie verläuft, um den wenigstens einen Latentwärmespeicherabschnitt vorzugsweise in axialer Richtung zu begrenzen, wobei bevorzugt mehrere Verbindungsstellen in axialer Richtung voneinander beabstandet sind, um den wenigstens einen Latentwärmespeicherabschnitt in axialer Richtung beidseitig zu begrenzen.
    • – Die innere Leitung ist mit der äußeren Leitung kraftschlüssig, formschlüssig und/oder stoffschlüssig verbunden, vorzugsweise verschweißt.
    • – Die innere Leitung und/oder die äußere Leitung umfasst einen im Wesentlichen konstanten Innenquerschnitt und/oder Außenquerschnitt.
    • – Die innere Leitung und/oder die äußere Leitung umfasst einen im Wesentlichen rechteckförmigen, quadratischen, ovalen oder kreisförmigen Innenquerschnitt und/oder Außenquerschnitt.
    • – Die innere Leitung und/oder die äußere Leitung ist als im Wesentlichen flexibler Schlauch oder als im Wesentlichen starres Rohr ausgebildet.
    • – Die innere Leitung und/oder die äußere Leitung ist im Wesentlichen aus Kunststoff und/oder Metall gefertigt.
    • – Die Wandstärke der inneren Leitung und/oder der äußeren Leitung liegt im Bereich von 0,01 mm bis 2 mm, vorzugsweise im Bereich von 0,05 mm bis 1 mm, bevorzugt im Bereich von 0,1 mm bis 0,5 mm.
    • – Die innere Leitung und/oder die äußere Leitung ist als Folienschlauch ausgebildet, wobei der Folienschlauch vorzugsweise aus einer flexiblen Folie gefertigt, bevorzugt extrudiert ist.
    • – Ein Wärmedurchgangswert in radialer Richtung durch die innere Leitung ist gleich groß wie oder größer als ein Wärmedurchgangswert in radialer Richtung durch die äußere Leitung.
  • Eine Latentwärmespeichervorrichtung mit wenigstens einer dieser Eigenschaften ist vergleichsweise leicht herstellbar und erweist sich als besonders günstig im Hinblick auf den Wärmeaustausch mit dem Wärmeträgermedium. Vorteilhafte Materialien für die innere und/oder äußere Leitung sind Elastomere oder thermoplastische Kunststoffe, vorzugsweise Polyamid (PA), Polyethylen (PE), Polypropylen (PP), Polyvinylchlorid (PVC), Polymethylmethacrylat (PMMA), Polyethylenterephtalat (PET) oder Polyethylentetrafluorethylen (PTFE).
  • Es kann sich als hilfreich erweisen, wenn der wenigstens eine Latentwärmespeicherabschnitt zumindest eine der folgenden Anforderungen erfüllt:
    • – Der Latentwärmespeicherabschnitt umfasst wenigstens einen mit einem Phasenwechselmaterial befüllten Hohlraum, wobei das Phasenwechselmaterial den Strömungskanal vorzugsweise vollumfänglich umgibt.
    • – Der Latentwärmespeicherabschnitt ist im Wesentlichen ringförmig oder leitungsförmig ausgebildet.
    • – Der Latentwärmespeicherabschnitt definiert eine Öffnung, durch welche sich der Strömungskanal erstreckt.
    • – Der Latentwärmespeicherabschnitt ist im Wesentlichen rotationssymmetrisch zum Strömungskanal ausgebildet.
    • – Der Außendurchmesser des Latentwärmespeicherabschnitts liegt im Bereich von 110 % bis 500 %, vorzugsweise im Bereich von 120 % bis 300 %, bevorzugt im Bereich von 150 % bis 200 % des Außendurchmessers des Strömungskanals.
    • – Die Querschnittsfläche des Latentwärmespeicherabschnitts quer zur Achse des Strömungskanals liegt im Bereich von 110 % bis 1000 %, vorzugsweise im Bereich von 120 % bis 500 %, bevorzugt im Bereich von 150 % bis 300 % der Querschnittsfläche des Strömungskanals.
    • – Die Länge des Latentwärmespeicherabschnitts entlang der Achse des Strömungskanals liegt im Bereich von 110 % bis 1000 %, vorzugsweise im Bereich von 120 % bis 500 %, bevorzugt im Bereich von 150 % bis 300 % des Außendurchmessers des Strömungskanals.
    • – Der Latentwärmespeicherabschnitt ist mit wenigstens einem weiteren Latentwärmespeicherabschnitt vorzugsweise beweglich verbunden.
    • – Der Latentwärmespeicherabschnitt ist mit wenigstens einem weiteren Latentwärmespeicherabschnitt derart verbunden, dass die Latentwärmespeicherabschnitte kettenförmig, netzförmig, mattenförmig oder gitterförmig, vorzugsweise raumgitterförmig, angeordnet sind.
    • – Der Latentwärmespeicherabschnitt ist mit wenigstens einem weiteren Latentwärmespeicherabschnitt derart verbunden, dass die Strömungskanäle der Latentwärmespeicherabschnitte miteinander kommunizieren.
    • – Der Latentwärmespeicherabschnitt ist mit wenigstens einem weiteren Latentwärmespeicherabschnitt derart verbunden, dass die Latentwärmespeicherabschnitte wenigstens einen gemeinsamen Strömungskanal bilden.
  • Ein Latentwärmespeicherabschnitt mit wenigstens einer dieser Eigenschaften kann den Wärmeaustausch mit dem Wärmeträgermedium zusätzlich begünstigen.
  • Es kann nützlich sein, wenn der Strömungskanal wenigstens eine der folgenden Anforderungen erfüllt:
    • – Der Strömungskanal weist einen konstanten Querschnitt auf.
    • – Der Strömungskanal weist einen rechteckförmigen, quadratischen, ovalen oder kreisförmigen Querschnitt auf.
    • – Der Strömungskanal erstreckt sich durch wenigstens einige der Latentwärmespeicherabschnitte.
    • – Der Strömungskanal erstreckt sich in gerader Linie durch alle Latentwärmespeicherabschnitte.
  • In einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung umfasst die Latentwärmespeichervorrichtung ein Gehäuse, in welchem der wenigstens eine Latentwärmespeicherabschnitt angeordnet ist, wobei das Gehäuse vorzugsweise leitungsförmig ausgebildet ist und der Strömungskanal bevorzugt parallel zur Leitungsachse ausgerichtet ist.
  • Es kann sich als praktisch erweisen, wenn die Latentwärmespeichervorrichtung wenigstens einen Strang mit jeweils einer Mehrzahl von Latentwärmespeicherabschnitten umfasst, die gemeinsam einen Strömungskanal bilden.
  • Ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer Latentwärmespeichervorrichtung mit wenigstens einem Latentwärmespeicherabschnitt, vor-zugsweise nach wenigstens einer der vorangehenden Ausführungen, wobei das Verfahren die folgenden Schritte umfasst:
    • – Bereitstellen einer Leitung, die einen Strömungskanal definiert; und
    • – Anordnen wenigstens eines Latentwärmespeicherabschnitts radial außerhalb der Leitung.
  • In einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung umfasst das Verfahren folgende Schritte:
    • – Bereitstellen einer Doppelleitung aus der Leitung, welche eine innere Leitung bildet, und einer äußeren Leitung; und
    • – Einfüllen eines Phasenwechselmaterials zwischen der inneren Leitung und der äußeren Leitung, um den wenigstens einen Latentwärmespeicherabschnitt zu bilden.
  • In einer vorteilhaften Ausführung der Erfindung umfasst das Verfahren das Verbinden der inneren Leitung und der äußeren Leitung an wenigstens einer Verbindungsstelle, die vorzugsweise entlang einer um die innere Leitung geschlossenen Linie verläuft, um den Latentwärmespeicherabschnitt zumindest an einem axialen Ende zu verschließen.
  • In einer anderen vorteilhaften Ausführung der Erfindung umfasst das Verfahren das Verschweißen der äußeren Leitung mit der inneren Leitung zur Ausbildung von wenigstens einer ringförmigen Siegelnaht, wobei vorzugsweise mehrere Siegelnähte in axialer Richtung beabstandet sind, um zwischen jeweils zwei Siegelnähten jeweils einen der Latentwärmespeicherabschnitte zu bilden.
  • In noch einer anderen vorteilhaften Ausführung der Erfindung umfasst das Verfahren das Anordnen mehrerer Stränge von Latentwärmespeicherabschnitten mit jeweils einem Strömungskanal in einem leitungsförmigen Gehäuse, so dass die Strömungskanäle im Wesentlichen parallel zueinander und parallel zur Leitungsachse des Gehäuses ausgerichtet sind.
  • Weitere bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich durch beliebige Kombinationen der in den Ansprüchen, den Zeichnungen und der Beschreibung offenbarten Merkmale.
  • Kurze Beschreibung der Figuren
  • 1 zeigt eine perspektivische Ansicht einer erfindungsgemäßen Latentwärmespeichervorrichtung nach dem ersten Ausführungsbeispiel.
  • 2 zeigt eine Seitenansicht eines linearen Strangs von Latentwärmespeicherabschnitten der erfindungsgemäßen Latentwärmespeichervorrichtung nach dem ersten Ausführungsbeispiel.
  • 3 zeigt eine perspektivische Ansicht einer erfindungsgemäßen Latentwärmespeichervorrichtung nach dem zweiten Ausführungsbeispiel.
  • 4 zeigt eine Seitenansicht eines linearen Strangs von Latentwärmespeicherabschnitten der erfindungsgemäßen Latentwärmespeichervorrichtung nach dem zweiten Ausführungsbeispiel.
  • Detaillierte Beschreibung der bevorzugten Ausführungsbeispiele
  • Die bevorzugten Ausführungsbeispiele werden nachstehend mit Bezug auf 1 bis 4 im Detail beschrieben.
  • Erstes Ausführungsbeispiel
  • 1 zeigt eine perspektivische Ansicht einer erfindungsgemäßen Latentwärmespeichervorrichtung 1 nach dem ersten Ausführungsbeispiel, die sieben Stränge mit jeweils drei Latentwärmespeicherabschnitten 2 umfasst, welche jeweils einen Strömungskanal 3 vollumfänglich umschließen. Die Stränge von Latentwärmespeicherabschnitten 2 sind in der vorliegenden Ausführung als im Wesentlichen zylindrische Doppelleitungen aus jeweils einer inneren Leitung 4 und einer äußeren Leitung 5 ausgebildet und in einem rohrförmigen Gehäuse 7 mit kreisförmigem Querschnitt derart angeordnet, dass die Strömungskanäle 3 parallel zueinander und parallel zur Achse des Gehäuses 7 angeordnet sind, wobei sich die Strömungskanäle 3 in gerader Linie durch alle Latentwärmespeicherabschnitte 2 durch das rohrförmige Gehäuse 7 erstrecken. Die insgesamt sieben Stränge sind in dem rohrförmigen Gehäuse 7 derart angeordnet, dass sechs außen liegende Stränge jeweils die beiden in Umfangsrichtung benachbarten Stränge und den mittigen Strang kontaktieren. Bei einer Strömung eines Wärmeträgermediums entlang der Gehäuseachse in der mit einem Pfeil angedeuteten Richtung fließt das Wärmeträgermedium vorwiegend durch die Strömungskanäle 3, aber auch teilweise zwischen den Strängen an den Außenseiten der jeweils äußeren Leitungen 5 entlang, um einen Wärmeaustausch mit den Latentwärmespeicherabschnitten 2 zu ermöglichen. Dabei ist ein Wärmeaustausch mit den Latentwärmespeicherabschnitten 2 sowohl über die innere Leitung 4 als auch über die äußere Leitung 5 möglich. Weil die Latentwärmespeicherabschnitte 2 in diesem Fall von der radialen Innenseite als auch von der radialen Außenseite für das Wärmeträgermedium zugänglich sind, kann der Außendurchmesser AD2 der Latentwärmespeicherabschnitte 2 im Verhältnis zum Außendurchmesser AD3 der Strömungskanäle 3 entsprechend groß bemessen werden.
  • 2 zeigt eine Seitenansicht eines linearen Strangs von Latentwärmespeicherabschnitten 2 der erfindungsgemäßen Latentwärmespeichervorrichtung 1 nach dem ersten Ausführungsbeispiel. Aus dieser Ansicht ist zu erkennen, dass die innere Leitung 4 den Strömungskanal 3 mit einem konstanten Innenquerschnitt definiert und eine Außenwand des Strömungskanals 3 sowie eine Innenwand des Latentwärmespeicherabschnitts 2 bildet. Die äußere Leitung 5 bildet eine Außenwand des Latentwärmespeicherabschnitts 2. Die innere Leitung 4 ist mit der äußeren Leitung 5 an ringförmig um die innere Leitung 4 geschlossenen Verbindungsstellen 6 verbunden, um die Latentwärmespeicherabschnitte 2 in axialer Richtung beidseitig zu begrenzen. Die Verbindungsstellen 6 sind als ringförmige Siegelnähte mit einer axialen Länge L6 ausgebildet, die etwa dem Außendurchmesser AD3 des Strömungskanals 3 entspricht, und sind in axialer Richtung gleichmäßig voneinander beabstandet, wobei die axiale Länge L2 der Latentwärmespeicherabschnitte 2 etwa dem zwei- bis dreifachen Außendurchmesser AD3 des Strömungskanals 3 und damit etwa der zwei- bis dreifachen axialen Länge L6 der Verbindungsstellen 6 entspricht. Die innere Leitung 4 ist mit der äußeren Leitung 5 im Bereich der Siegelnähte verschweißt. In der vorliegenden Ausführung umfasst die innere Leitung 4 einen im Wesentlichen konstanten, kreisförmigen Innenquerschnitt und Außenquerschnitt, wobei die äußere Leitung 5 Einschnürungen bzw. Querschnittsverringerungen im Bereich der Verbindungsstellen 6 zwischen den Latentwärmespeicherabschnitten 2 umfasst. Die innere Leitung 4 und die äußere Leitung 5 sind jeweils als flexibler Folienschlauch mit einer Wandstärke von ca. 0,15 mm aus einem thermoplastischen Kunststoff extrudiert. Um den Wärmeaustausch mit dem Wärmeträgermedium zu begünstigen, ist ein Wärmedurchgangswert in radialer Richtung durch die innere Leitung 4 gleich groß wie oder größer als ein Wärmedurchgangswert in radialer Richtung durch die äußere Leitung 5. Jeder Latentwärmespeicherabschnitt 2 ist zwischen der inneren Leitung 4 und der äußeren Leitung 5 ringförmig oder leitungsförmig derart ausgebildet, dass er einen mit einem Phasenwechselmaterial befüllten Hohlraum umfasst, wobei der Hohlraum bzw. das Phasenwechselmaterial den Strömungskanal 3 vollumfänglich umgibt. Durch die Ausbildung der Latentwärmespeicherabschnitte 2 aus zwei verschweißten, flexiblen Folienschläuchen sind die Latentwärmespeicherabschnitte 2 beweglich kettenförmig verbunden, so dass die Strömungskanäle 3 der einzelnen Latentwärmespeicherabschnitte 2 miteinander kommunizieren und einen zusammenhängenden Strömungskanal 3 bilden.
  • Zweites Ausführungsbeispiel
  • Das nachstehend beschriebene Ausführungsbeispiel basiert maßgeblich auf dem ersten Ausführungsbeispiel. Um Wiederholungen zu vermeiden, werden für im Wesentlichen identische Merkmale identische Bezugszeichen wie im ersten Ausführungsbeispiel verwendet und lediglich die Unterschiede zum ersten Ausführungsbeispiel erläutert.
  • Abweichend vom ersten Ausführungsbeispiel weist das Gehäuse 7 der Latentwärmespeichervorrichtung 1 nach dem zweiten Ausführungsbeispiel einen rechteckförmigen Innen- und Außenquerschnitt auf, wobei auch die in dem Gehäuse 7 angeordneten Stränge von Latentwärmespeicherabschnitten 2 mit entsprechend rechteckförmigen Querschnitten ausgebildet sind, um den Innenquerschnitt des Gehäuses 7 vollständig auszufüllen. Die Stränge von Latentwärmespeicherabschnitten 2 sind im zweiten Ausführungsbeispiel wiederum als Doppelleitungen aus jeweils einer inneren Leitung 4 und einer äußeren Leitung 5 ausgebildet, wobei die Leitungen 4, 5 jeweils einen im Wesentlichen rechteckförmigen Innen- und Außenquerschnitt aufweisen und in dem Gehäuse 7 derart angeordnet sind, dass die Strömungskanäle 3 parallel zueinander und parallel zur Achse des Gehäuses 7 angeordnet sind. Die Strömungskanäle 3 erstrecken sich in gerader Linie durch alle Latentwärmespeicherabschnitte 2 durch das rohrförmige Gehäuse 7. Dabei sind insgesamt vier Stränge in dem Gehäuse 7 einander kontaktierend angeordnet, wobei jeweils zwei Stränge genau übereinander und jeweils zwei Stränge genau nebeneinander angeordnet sind. Bei einer Strömung eines Wärmeträgermediums entlang der Gehäuseachse in der mit einem Pfeil angedeuteten Richtung fließt das Wärmeträgermedium ausschließlich durch die Strömungskanäle 3, um einen Wärmeaustausch mit den Latentwärmespeicherabschnitten 2 zu ermöglichen. Dabei ist ein Wärmeaustausch mit den Latentwärmespeicherabschnitten 2 nur über die innere Leitung 4 möglich. Weil die Latentwärmespeicherabschnitte 2 für das Wärmeträgermedium in diesem Fall nur von der radialen Innenseite zugänglich sind, ist der Außendurchmesser AD2 der Latentwärmespeicherabschnitte 2 im Verhältnis zum Außendurchmesser AD3 der Strömungskanäle 3 entsprechend kleiner bemessen als im ersten Ausführungsbeispiel. Die Länge L6 der Verbindungsstellen 6 entspricht hier etwa dem halben Außendurchmesser AD3 des Strömungs-kanals 3, wobei die axiale Länge L2 der Latentwärmespeicherabschnitte 2 etwa dem eineinhalb- bis zweifachen Außendurchmesser AD3 des Strömungskanals 3 entspricht. Als Außendurchmesser wird hier der Abstand der den Außenquerschnitt definierenden kürzeren Kanten bezeichnet.
  • Ein bevorzugtes Verfahren zur Herstellung der Latentwärmespeichervorrichtung 1 umfasst die folgenden Schritte:
    • a) Ausbilden einer Doppelleitung aus einer inneren Leitung 4 und einer äußeren Leitung 5, die vorzugsweise jeweils als Folienschlauch aus einem thermoplastischen Kunststoff mit einer Dicke von ca. 0,15 mm extrudiert sind, wobei die innere Leitung 4 einen Strömungskanal 3 definiert; und
    • b) Verbinden der äußeren Leitung 5 mit der inneren Leitung 4 zur Ausbildung einer ringförmigen Verbindungsstelle 6, vorzugsweise durch Verschweißen zur Ausbildung einer ringförmigen Siegelnaht;
    • c) Anordnen oder Einfüllen eines Phasenwechselmaterials zwischen der inneren Leitung 4 und der äußeren Leitung 5;
    • d) Verbinden der äußeren Leitung 5 mit der inneren Leitung 4 zur Ausbildung einer weiteren ringförmigen Verbindungsstelle 6, um das Phasenwechselmaterial zwischen zwei axial beabstandeten Verbindungsstellen 6 einzuschließen und um einen der Latentwärmespeicherabschnitte 2 zu bilden, ggf. Wiederholen der Schritte c) und d) in einer beliebigen Anzahl von Wiederholungen; und vorzugsweise
    • e) Ablängen mehrerer Stränge von Latentwärmespeicherabschnitten 2 mit im Wesentlichen gleicher Länge und mit jeweils einem Strömungskanal 3; vorzugsweise jeweils im Bereich einer der Verbindungsstellen 6; und
    • f) Anordnen der Stränge von Latentwärmespeicherabschnitten 2 in einem leitungsförmigen Gehäuse 7, so dass die Strömungskanäle 3 im Wesentlichen parallel zueinander und parallel zur Achse des Gehäuses 7 ausgerichtet sind.
  • Optional können die Verbindungsstellen 6 zwischen der inneren Leitung 4 und der äußeren Leitung 5 erst nach dem Anordnen oder Einfüllen des Phasenwechselmaterials erzeugt werden. Vorzugsweise werden die Verfahrensschritte a) bis d) online bzw. in einem kontinuierlichen Verfahren durchgeführt.
  • Die Erfindung ist nicht auf die beschriebenen Ausführungsbeispiele beschränkt. Weitere bevorzugte Ausführungsbeispiele ergeben sich durch beliebige Kombinationen der offenbarten Merkmale.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • EP 1573261 B9 [0002]
    • DE 102009032918 A1 [0002]

Claims (10)

  1. Latentwärmespeichervorrichtung (1) mit wenigstens einem Latentwärmespeicherabschnitt (2), dadurch gekennzeichnet, dass der wenigstens eine Latentwärmespeicherabschnitt (2) wenigstens einen Strömungskanal (3) vollumfänglich umschließt.
  2. Latentwärmespeichervorrichtung (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Latentwärmespeichervorrichtung (1) wenigstens eine Doppelleitung aus einer inneren Leitung (4) und einer äußeren Leitung (5) umfasst, welche vorzugsweise wenigstens eine der folgenden Anforderungen erfüllt: a) Die innere Leitung (4) definiert zumindest abschnittsweise den Strömungskanal (3), wobei die innere Leitung (4) vorzugsweise eine Außenwand des Strömungskanals (3) bildet. b) Die innere Leitung (4) und/oder die äußere Leitung (5) definiert zumindest abschnittsweise den wenigstens einen Latentwärmespeicherabschnitt (2), wobei die innere Leitung (4) vorzugsweise eine Innenwand des Latentwärmespeicherabschnitts (2) bildet und/oder die äußere Leitung (5) eine Außenwand des Latentwärmespeicherabschnitts (2) bildet. c) Die innere Leitung (4) ist mit der äußeren Leitung (5) an wenigstens einer Verbindungsstelle (6) verbunden, wobei die Verbindungsstelle (6) vorzugsweise entlang einer um die innere Leitung (4) geschlossenen Linie verläuft, um den wenigstens einen Latentwärmespeicherabschnitt (2) vorzugsweise in axialer Richtung zu begrenzen, wobei bevorzugt mehrere Verbindungsstellen (6) in axialer Richtung voneinander beabstandet sind, um den wenigstens einen Latentwärmespeicherabschnitt (2) in axialer Richtung beidseitig zu begrenzen. d) Die innere Leitung (4) ist mit der äußeren Leitung (5) kraftschlüssig, formschlüssig und/oder stoffschlüssig verbunden, vorzugsweise verschweißt. e) Die innere Leitung (4) und/oder die äußere Leitung (5) umfasst einen im Wesentlichen konstanten Innenquerschnitt und/oder Außenquerschnitt. f) Die innere Leitung (4) und/oder die äußere Leitung (5) umfasst einen im Wesentlichen rechteckförmigen, quadratischen, ovalen oder kreisförmigen Innenquerschnitt und/oder Außenquerschnitt. g) Die innere Leitung (4) und/oder die äußere Leitung (5) ist als im Wesentlichen flexibler Schlauch oder als im Wesentlichen starres Rohr ausgebildet. h) Die innere Leitung (4) und/oder die äußere Leitung (5) ist im Wesentlichen aus Kunststoff und/oder Metall gefertigt. i) Die Wandstärke der inneren Leitung (4) und/oder der äußeren Leitung (5) liegt im Bereich von 0,01 mm bis 2 mm, vorzugsweise im Bereich von 0,05 mm bis 1 mm, bevorzugt im Bereich von 0,1 mm bis 0,5 mm. j) Die innere Leitung (4) und/oder die äußere Leitung (5) ist als Folienschlauch ausgebildet, wobei der Folienschlauch vorzugsweise aus einer flexiblen Folie gefertigt, bevorzugt extrudiert ist. k) Ein Wärmedurchgangswert in radialer Richtung durch die innere Leitung (4) ist gleich groß wie oder größer als ein Wärmedurchgangswert in radialer Richtung durch die äußere Leitung (5).
  3. Latentwärmespeichervorrichtung (1) nach wenigstens einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der wenigstens eine Latentwärmespeicherabschnitt (2) zumindest eine der folgenden Anforderungen erfüllt: a) Der Latentwärmespeicherabschnitt (2) umfasst wenigstens einen mit einem Phasenwechselmaterial befüllten Hohlraum, wobei das Phasenwechselmaterial den Strömungskanal (3) vorzugsweise vollumfänglich umgibt. b) Der Latentwärmespeicherabschnitt (2) ist im Wesentlichen ringförmig oder leitungsförmig ausgebildet. c) Der Latentwärmespeicherabschnitt (2) definiert eine Öffnung, durch welche sich der Strömungskanal (3) erstreckt. d) Der Latentwärmespeicherabschnitt (2) ist im Wesentlichen rotationssymmetrisch zum Strömungskanal (3) ausgebildet. e) Der Außendurchmesser (AD2) des Latentwärmespeicherabschnitts (2) liegt im Bereich von 110 % bis 500 %, vorzugsweise im Bereich von 120 % bis 300 %, bevorzugt im Bereich von 150 % bis 200 % des Außendurchmessers (AD3) des Strömungskanals (3). f) Die Querschnittsfläche des Latentwärmespeicherabschnitts (2) quer zur Achse des Strömungskanals (3) liegt im Bereich von 110 % bis 1000 %, vorzugsweise im Bereich von 120 % bis 500 %, bevorzugt im Bereich von 150 % bis 300 % der Querschnittsfläche des Strömungskanals (3). g) Die Länge des Latentwärmespeicherabschnitts (2) entlang der Achse des Strömungskanals (3) liegt im Bereich von 110 % bis 1000 %, vorzugsweise im Bereich von 120 % bis 500 %, bevorzugt im Bereich von 150 % bis 300 % des Außendurchmessers (AD3) des Strömungskanals (3). h) Der Latentwärmespeicherabschnitt (2) ist mit wenigstens einem weiteren Latentwärmespeicherabschnitt (2) vorzugsweise beweglich verbunden. i) Der Latentwärmespeicherabschnitt (2) ist mit wenigstens einem weiteren Latentwärmespeicherabschnitt (2) derart verbunden, dass die Latentwärmespeicherabschnitte (2) kettenförmig, netzförmig, mattenförmig oder gitterförmig, vorzugsweise raumgitterförmig, angeordnet sind. j) Der Latentwärmespeicherabschnitt (2) ist mit wenigstens einem weiteren Latentwärmespeicherabschnitt (2) derart verbunden, dass die Strömungskanäle (3) der Latentwärmespeicherabschnitte (2) miteinander kommunizieren. k) Der Latentwärmespeicherabschnitt (2) ist mit wenigstens einem weiteren Latentwärmespeicherabschnitt (2) derart verbunden, dass die Latentwärmespeicherabschnitte (2) wenigstens einen gemeinsamen Strömungskanal (3) bilden.
  4. Latentwärmespeichervorrichtung (1) nach wenigstens einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Strömungskanal (3) wenigstens eine der folgenden Anforderungen erfüllt: a) Der Strömungskanal (3) weist einen konstanten Querschnitt auf. b) Der Strömungskanal (3) weist einen rechteckförmigen, quadratischen, ovalen oder kreisförmigen Querschnitt auf. c) Der Strömungskanal (3) erstreckt sich durch wenigstens einige der Latentwärmespeicherabschnitte (2). d) Der Strömungskanal (3) erstreckt sich in gerader Linie durch alle Latentwärmespeicherabschnitte (2).
  5. Latentwärmespeichervorrichtung (1) nach wenigstens einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Latentwärmespeichervorrichtung (1) ein Gehäuse (7) umfasst, in welchem der wenigstens eine Latentwärmespeicherabschnitt (2) angeordnet ist, wobei das Gehäuse (7) vorzugsweise leitungsförmig ausgebildet ist und der Strömungskanal (3) bevorzugt parallel zur Leitungsachse ausgerichtet ist.
  6. Latentwärmespeichervorrichtung (1) nach wenigstens einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Latentwärmespeichervorrichtung (1) wenigstens einen Strang mit jeweils einer Mehrzahl von Latentwärmespeicherabschnitten (2) umfasst, die gemeinsam einen Strömungskanal (3) bilden.
  7. Verfahren zur Herstellung einer Latentwärmespeichervorrichtung (1) mit wenigstens ei-nem Latentwärmespeicherabschnitt (2), vorzugsweise nach wenigstens einem der vo-rangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren die folgenden Schritte umfasst: a) Bereitstellen einer Leitung (4), die einen Strömungskanal (3) definiert; und b) Anordnen wenigstens eines Latentwärmespeicherabschnitts (2) radial außerhalb der Leitung (4).
  8. Verfahren zur Herstellung der Latentwärmespeichervorrichtung (1) nach wenigstens ei-nem der vorangehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch a) Bereitstellen einer Doppelleitung aus der Leitung (4), welche eine innere Leitung (4) bildet, und einer äußeren Leitung (5); und b) Anordnen eines Phasenwechselmaterials zwischen der inneren Leitung (4) und der äußeren Leitung (5), um den wenigstens einen Latentwärmespeicherabschnitt (2) zu bilden.
  9. Verfahren zur Herstellung der Latentwärmespeichervorrichtung (1) nach wenigstens ei-nem der vorangehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch Verbinden der inneren Lei-tung (4) und der äußeren Leitung (5) an wenigstens einer Verbindungsstelle (6), die vorzugsweise entlang einer die um die innere Leitung (4) geschlossenen Linie verläuft, um den Latentwärmespeicherabschnitt (2) zumindest an einem axialen Ende zu verschließen.
  10. Verfahren zur Herstellung der Latentwärmespeichervorrichtung (1) nach wenigstens ei-nem der vorangehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch Verschweißen der äußeren Leitung (5) mit der inneren Leitung (4) zur Ausbildung von wenigstens einer ringförmigen Siegelnaht, wobei vorzugsweise mehrere Siegelnähte in axialer Richtung beabstandet sind, um zwischen jeweils zwei Siegelnähten jeweils einen der Latentwärmespeicherabschnitte (2) zu bilden.
DE102011052868A 2011-08-19 2011-08-19 Latentwärmespeichervorrichtung Withdrawn DE102011052868A1 (de)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102011052868A DE102011052868A1 (de) 2011-08-19 2011-08-19 Latentwärmespeichervorrichtung

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102011052868A DE102011052868A1 (de) 2011-08-19 2011-08-19 Latentwärmespeichervorrichtung

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE102011052868A1 true DE102011052868A1 (de) 2013-02-21

Family

ID=47625051

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102011052868A Withdrawn DE102011052868A1 (de) 2011-08-19 2011-08-19 Latentwärmespeichervorrichtung

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE102011052868A1 (de)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20150241137A1 (en) * 2014-02-26 2015-08-27 Uchicago Argonne, Llc Modular latent heat thermal energy storage systems

Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4250958A (en) * 1979-07-16 1981-02-17 Wasserman Kurt J Double tubular thermal energy storage element
WO1997015775A1 (en) * 1995-10-25 1997-05-01 Ameron International Corporation Fire resistant pipe
DE29903863U1 (de) * 1999-03-03 1999-11-11 Att Automationstechnik Gmbh Lu Offener Kühlturm mit Kühlenergiespeicherung
US6116290A (en) * 1999-03-16 2000-09-12 J. Ray Mcdermott, S.A. Internally insulated, corrosion resistant pipeline
US20060131027A1 (en) * 2003-03-18 2006-06-22 Giovanni Chiesa Device for heating and thermally insulating at least one undersea pipeline
US20070163666A1 (en) * 2003-05-06 2007-07-19 Aspen Aerogels, Inc. Light weight insulation for pipelines
EP1699611B1 (de) * 2003-12-18 2008-01-09 SOCOTHERM S.p.A. Verfahren zur herstellung von wärmeisolierten rohren und entsprechende rohre zur beförderung von heissen und kalten fluiden
EP1573261B9 (de) 2002-12-20 2009-08-12 Ewald Dörken Ag Verfahren zum herstellen von elementen aus latentwärmespeicherndem material
DE102009032918A1 (de) 2009-07-14 2011-01-20 Rehau Ag + Co. Kleinvolumige PCM-Kapsel, Verfahren zu ihrer Herstellung sowie diese umfassender Latentwärmespeicher
GB2475982A (en) * 2009-12-07 2011-06-08 Subsea 7 Ltd Pipe clamp device and repairing pipes

Patent Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4250958A (en) * 1979-07-16 1981-02-17 Wasserman Kurt J Double tubular thermal energy storage element
WO1997015775A1 (en) * 1995-10-25 1997-05-01 Ameron International Corporation Fire resistant pipe
DE29903863U1 (de) * 1999-03-03 1999-11-11 Att Automationstechnik Gmbh Lu Offener Kühlturm mit Kühlenergiespeicherung
US6116290A (en) * 1999-03-16 2000-09-12 J. Ray Mcdermott, S.A. Internally insulated, corrosion resistant pipeline
EP1573261B9 (de) 2002-12-20 2009-08-12 Ewald Dörken Ag Verfahren zum herstellen von elementen aus latentwärmespeicherndem material
US20060131027A1 (en) * 2003-03-18 2006-06-22 Giovanni Chiesa Device for heating and thermally insulating at least one undersea pipeline
US20070163666A1 (en) * 2003-05-06 2007-07-19 Aspen Aerogels, Inc. Light weight insulation for pipelines
EP1699611B1 (de) * 2003-12-18 2008-01-09 SOCOTHERM S.p.A. Verfahren zur herstellung von wärmeisolierten rohren und entsprechende rohre zur beförderung von heissen und kalten fluiden
DE102009032918A1 (de) 2009-07-14 2011-01-20 Rehau Ag + Co. Kleinvolumige PCM-Kapsel, Verfahren zu ihrer Herstellung sowie diese umfassender Latentwärmespeicher
GB2475982A (en) * 2009-12-07 2011-06-08 Subsea 7 Ltd Pipe clamp device and repairing pipes

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20150241137A1 (en) * 2014-02-26 2015-08-27 Uchicago Argonne, Llc Modular latent heat thermal energy storage systems
US10330393B2 (en) * 2014-02-26 2019-06-25 Uchicago Argonne, Llc Modular latent heat thermal energy storage systems

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2703707B1 (de) System zum Herstellen einer dichten Rohrverbindung
DE3039885A1 (de) Waermeisolierte leitung
DE2236954A1 (de) Waermetauscher
DE3317061A1 (de) Flanschverbindungsanordnung
EP3056847B1 (de) Vorrichtung und Verfahren zur Temperierung eines Körpers
DE102009043932A1 (de) Wickelrohr mit erhöhter Stabilität
DE102013019046A1 (de) Doppelwandiges Großrohr, Verwendung eines Großrohres und Verfahren zur Herstellung eines doppelwandigen Großrohrs
DE3021045A1 (de) Waermegedaemmtes leitungsrohr
EP0869304A2 (de) Rohr aus thermoplastischem Kunststoff
EP2019242B1 (de) Rohr und Kombination zweier derartiger Rohre
DE102011052868A1 (de) Latentwärmespeichervorrichtung
DE102010029715A1 (de) Muffe, insbesondere Schweißmuffe, zum Verbinden von Kunststoff- oder Kunststoffverbundrohren
DE102017118134A1 (de) Verfahren zum Herstellen eines Reihengehäuses für ein in einem Rohr eingeschlossenes Bauteil
DE102007042807A1 (de) Heizwendelmuffe
DE102016119604A1 (de) Kabelummantelung und Kabelbaum
EP3478997B1 (de) Abdichtung gegen wasserfortleitung
EP2559963A2 (de) Latentwärmespeichervorrichtuntg
DE102009048578B4 (de) Verbindungselement zum Verschweißen von Kunststoffrohren
DE202006016308U1 (de) Vorrichtung zur Entnahme von Wärme
EP0436772A2 (de) Leitungselement in Form eines Wellschlauches oder Balges
DE102017216099B4 (de) Rohrleitung
DE102019115298A1 (de) Kupplungsring, Schweiβring und Verbindungsmittel, um zwei Abwasserrohre aus thermoplastischem Material miteinander zu verbinden sowie Abwasserrohrkupplung
EP0458049A2 (de) Hohlkörper zum Durchführen eines Fluids, Verfahren zu dessen Herstellung und Verwendung des Hohlkörpers
DE202014003776U1 (de) Kunststoffrohr
EP2631512B1 (de) Dichtungsring

Legal Events

Date Code Title Description
R163 Identified publications notified
R119 Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee
R119 Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee

Effective date: 20150303