DE102011054342B4 - Heat storage device and method for storing heat - Google Patents

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Abstract

Wärmespeichervorrichtung (100) zum Speichern von Wärme, umfassend- ein Speichermedium (104), welches zum Beladen der Wärmespeichervorrichtung (100) mit Wärme zumindest teilweise von einem festen Aggregatzustand in einen flüssigen Aggregatzustand gebracht wird und welches zum Entladen der Wärmespeichervorrichtung (100) zumindest teilweise von dem flüssigen Aggregatzustand in den festen Aggregatzustand gebracht wird,- eine Aufnahmevorrichtung (102) zur Aufnahme des Speichermediums (104) und- einen Wärmeüberträger (110) zum Übertragen von Wärme von einem Wärmeübertragungsmedium auf das Speichermedium (104) beim Beladen der Wärmespeichervorrichtung (100) und/oder zum Übertragen von Wärme von dem Speichermedium (104) auf das Wärmeübertragungsmedium beim Entladen der Wärmespeichervorrichtung (100), wobei die Wärmespeichervorrichtung (100) eine Bewegungsvorrichtung (112) umfasst, mittels welcher zumindest ein Teil des Speichermediums (104) zumindest im flüssigen Aggregatzustand in Bewegung versetzt wird,wobei die Bewegungsvorrichtung (112) mindestens zwei unabhängig voneinander zu betätigende, zur Beeinflussung der Bewegung des Speichermediums (104) um eine gemeinsame Rotationsachse (116) rotierende Bewegungselemente (114) umfasst,wobei die mindestens zwei Bewegungselemente (114) zur Beeinflussung der Bewegung des Speichermediums (104) an voneinander verschiedenen vertikalen Positionen (A, B, C) in der Aufnahmevorrichtung (102) an voneinander verschiedenen vertikalen Positionen (A, B, C) in der Aufnahmevorrichtung (102) angeordnet sind,dadurch gekennzeichnet,dass die Bewegungsvorrichtung (112) mindestens zwei Antriebswellen (118) zum Antreiben von mindestens zwei Bewegungselementen (114) umfasst, wobei mindestens eine der Antriebswellen (118) zumindest abschnittsweise innerhalb mindestens einer weiteren Antriebswelle (118) der mindestens zwei Antriebswellen (118) verläuft.Heat storage device (100) for storing heat, comprising a storage medium (104) which is at least partially brought from a solid state of aggregation to a liquid state of aggregation in order to load the heat storage device (100) with heat and which is at least partially brought to discharge the heat storage device (100) is brought from the liquid aggregate state to the solid aggregate state, - a receiving device (102) for receiving the storage medium (104) and - a heat exchanger (110) for transferring heat from a heat transfer medium to the storage medium (104) when loading the heat storage device (100) ) and / or for transferring heat from the storage medium (104) to the heat transfer medium when discharging the heat storage device (100), the heat storage device (100) comprising a movement device (112) by means of which at least a part of the storage medium (104) is at least in liquid state in motion ve is set, wherein the movement device (112) comprises at least two independently operated to influence the movement of the storage medium (104) rotating about a common axis of rotation (116) movement elements (114), the at least two movement elements (114) for influencing the Movement of the storage medium (104) at mutually different vertical positions (A, B, C) in the receiving device (102) at mutually different vertical positions (A, B, C) are arranged in the receiving device (102), characterized in that the Movement device (112) comprises at least two drive shafts (118) for driving at least two movement elements (114), at least one of the drive shafts (118) running at least in sections within at least one further drive shaft (118) of the at least two drive shafts (118).

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Wärmespeichervorrichtung zum Speichern von Wärme, welche ein Speichermedium umfasst, das zum Beladen der Wärmespeichervorrichtung mit Wärme zumindest teilweise von einem festen Aggregatzustand in einen flüssigen Aggregatzustand bringbar ist und welches zum Entladen der Wärmespeichervorrichtung zumindest teilweise von dem flüssigen Aggregatzustand in den festen Aggregatzustand bringbar ist. Ferner umfasst die Wärmespeichervorrichtung eine Aufnahmevorrichtung zur Aufnahme des Speichermediums und einen Wärmeüberträger zum Übertragen von Wärme von einem Wärmeübertragungsmedium auf das Speichermedium beim Beladen der Wärmespeichervorrichtung und/oder zum Übertragen von Wärme von dem Speichermedium auf das Wärmeübertragungsmedium beim Entladen der Wärmespeichervorrichtung.The present invention relates to a heat storage device for storing heat, which comprises a storage medium which can be at least partially brought from a solid state of aggregation to a liquid state of aggregation for loading the heat storage device with heat and which, for discharging the heat storage device at least partially from the liquid state of aggregation to the solid state Physical state can be brought. The heat storage device further comprises a receiving device for receiving the storage medium and a heat exchanger for transferring heat from a heat transfer medium to the storage medium when loading the heat storage device and / or for transferring heat from the storage medium to the heat transfer medium when discharging the heat storage device.

Beim Entladen einer solchen Wärmespeichervorrichtung kann vorgesehen sein, dass das Speichermedium im Wesentlichen strömungsfrei in der Aufnahmevorrichtung aufgenommen ist und eine Übertragung von Wärme mittels des Wärmeüberträgers auf das Wärmeübertragungsmedium im Wesentlichen dadurch erfolgt, dass die in dem Speichermedium gespeicherte Wärme mittels des im Wesentlichen stillstehenden Speichermediums auf den Wärmeüberträger und schließlich auf das Wärmeübertragungsmedium übertragen wird. Insbesondere dann, wenn das Speichermedium eine geringe Wärmeleitfähigkeit aufweist, wird hierdurch eine zügige Entladung der Wärmespeichervorrichtung behindert.When discharging such a heat storage device, it can be provided that the storage medium is received in the receiving device essentially free of flow and a transfer of heat by means of the heat exchanger to the heat transfer medium takes place essentially in that the heat stored in the storage medium is absorbed by means of the essentially stationary storage medium the heat exchanger and finally is transferred to the heat transfer medium. In particular, when the storage medium has a low thermal conductivity, a rapid discharge of the heat storage device is hindered as a result.

Die DE 10 2009 005 637 A1 offenbart eine Wärmespeichervorrichtung, welche eine Rührvorrichtung umfasst.The DE 10 2009 005 637 A1 discloses a heat storage device comprising a stirring device.

Die DE 20 2008 012 055 U1 offenbart einen Sondenkopf zum Austausch von Wärmeenergie mit dem Erdreich.The DE 20 2008 012 055 U1 discloses a probe head for exchanging thermal energy with the ground.

Die DE 20 2007 012 308 U1 offenbart einen Hybridwärmespeicher zur Speicherung von Wärmeenergie.The DE 20 2007 012 308 U1 discloses a hybrid heat storage system for storing thermal energy.

Die US 2005/0005646 A1 offenbart eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Schmelzen von Glas oder Glaskeramik.The US 2005/0005646 A1 discloses an apparatus and method for melting glass or glass ceramic.

Die DE 33 14 491 A1 offenbart einen Wärmespeicher.The DE 33 14 491 A1 discloses a heat accumulator.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Wärmespeichervorrichtung der eingangs genannten Art bereitzustellen, welche beim Entladen der Wärmespeichervorrichtung eine effiziente Wärmeübertragung von dem Speichermedium auf das Wärmeübertragungsmedium ermöglicht.The present invention is based on the object of providing a heat storage device of the type mentioned at the outset which enables efficient heat transfer from the storage medium to the heat transfer medium when the heat storage device is discharged.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Wärmespeichervorrichtung gemäß Anspruch 1 gelöst.According to the invention, this object is achieved by a heat storage device according to claim 1.

Dadurch, dass die Wärmespeichervorrichtung eine Bewegungsvorrichtung mit mindestens zwei Bewegungselementen zur Beeinflussung einer Bewegung des Speichermediums an voneinander verschiedenen vertikalen Positionen in der Aufnahmevorrichtung umfasst, kann das Speichermedium innerhalb der Aufnahmevorrichtung gezielt in Bewegung versetzt werden, so dass eine Wärmeübertragung von dem Speichermedium auf den Wärmeüberträger beim Entladen der Wärmespeichervorrichtung nicht nur durch Wärmeleitung mittels des Speichermediums, sondern auch durch gezielte Anströmung des Wärmeüberträgers erfolgt. Hierdurch kann eine effiziente Wärmeübertragung von dem Speichermedium auf das Wärmeübertragungsmedium erfolgen.Because the heat storage device comprises a movement device with at least two movement elements for influencing a movement of the storage medium at mutually different vertical positions in the receiving device, the storage medium can be set in motion within the receiving device so that a heat transfer from the storage medium to the heat exchanger during The heat storage device is discharged not only through thermal conduction by means of the storage medium, but also through targeted flow against the heat exchanger. This allows efficient heat transfer from the storage medium to the heat transfer medium.

Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass mindestens zwei Bewegungselemente unabhängig voneinander betätigbar sind. Insbesondere kann vorgesehen sein, dass mindestens zwei Bewegungselemente mittels mindestens einer Antriebsvorrichtung der Bewegungsvorrichtung unabhängig voneinander betätigbar sind. Auf diese Weise kann das Speichermedium an voneinander verschiedenen vertikalen Positionen in der Aufnahmevorrichtung unterschiedlich beeinflusst, insbesondere in Bewegung versetzt, werden. Vorzugsweise können mittels der mindestens zwei Bewegungselemente unterschiedliche Strömungsgeschwindigkeiten von Speichermediumströmen in der Aufnahmevorrichtung erzeugt werden.According to the invention it is provided that at least two movement elements can be actuated independently of one another. In particular, it can be provided that at least two movement elements can be actuated independently of one another by means of at least one drive device of the movement device. In this way, the storage medium can be influenced differently, in particular set in motion, at different vertical positions in the receiving device. Preferably, by means of the at least two movement elements, different flow speeds of storage medium flows can be generated in the receiving device.

Günstig kann es sein, wenn eine Betätigung der mindestens zwei Bewegungselemente steuerbar und/oder regelbar ist.It can be favorable if an actuation of the at least two movement elements can be controlled and / or regulated.

Vorzugsweise umfasst die Bewegungsvorrichtung mindestens eine Steuerungsvorrichtung und/oder mindestens eine Regelungsvorrichtung, mittels welcher die Betätigung der mindestens zwei Bewegungselemente steuerbar und/oder regelbar ist.The movement device preferably comprises at least one control device and / or at least one regulating device, by means of which the actuation of the at least two movement elements can be controlled and / or regulated.

Insbesondere kann vorgesehen sein, dass die Betätigung der mindestens zwei Bewegungselemente in Abhängigkeit von dem Zustand, insbesondere dem Aggregatzustand, des Speichermediums steuerbar und/oder regelbar ist.In particular, it can be provided that the actuation of the at least two movement elements can be controlled and / or regulated as a function of the state, in particular the physical state, of the storage medium.

Mindestens ein Bewegungselement ist zur Beeinflussung der Bewegung des Speichermediums in Rotation versetzbar.At least one movement element can be set in rotation to influence the movement of the storage medium.

Insbesondere umfasst die Bewegungsvorrichtung mindestens eine Antriebsvorrichtung, mittels welcher das mindestens eine Bewegungselement in Rotation versetzbar ist.In particular, the movement device comprises at least one drive device, by means of which the at least one movement element can be set in rotation.

Mindestens ein Bewegungselement ist vorzugsweise um eine horizontale Rotationsachse in Rotation versetzbar. Alternativ oder ergänzend hierzu kann vorgesehen sein, dass mindestens ein Bewegungselement um eine im Wesentlichen vertikale Rotationsachse in Rotation versetzbar ist.At least one movement element can preferably be set in rotation about a horizontal axis of rotation. As an alternative or in addition to this, it can be provided that at least one movement element can be set in rotation about an essentially vertical axis of rotation.

Vorteilhaft kann es sein, wenn mindestens eine Rotationsachse mindestens eines Bewegungselements im Wesentlichen parallel zu einer dem Speichermedium zugewandten Oberfläche eines Wärmeüberträgers der Wärmespeichervorrichtung ausgerichtet ist. Auf diese Weise kann dem Wärmeüberträger ein Speichermediumstrom gezielt zugeführt werden.It can be advantageous if at least one axis of rotation of at least one movement element is aligned essentially parallel to a surface of a heat exchanger of the heat storage device facing the storage medium. In this way, a storage medium flow can be fed to the heat exchanger in a targeted manner.

Mindestens zwei Bewegungselemente weisen vorzugsweise parallel zueinander verlaufende Rotationsachsen auf.At least two movement elements preferably have axes of rotation that run parallel to one another.

Alternativ oder ergänzend hierzu kann vorgesehen sein, dass mindestens zwei Bewegungselemente im Wesentlichen senkrecht zueinander verlaufende Rotationsachsen aufweisen.As an alternative or in addition to this, it can be provided that at least two movement elements have axes of rotation that are essentially perpendicular to one another.

Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass mindestens zwei Bewegungselemente eine gemeinsame Rotationsachse aufweisen. Die mindestens zwei Bewegungselemente sind dann insbesondere bei einer im Wesentlichen vertikal ausgerichteten gemeinsamen Rotationsachse vorzugsweise übereinander angeordnet.According to the invention it is provided that at least two movement elements have a common axis of rotation. The at least two movement elements are then preferably arranged one above the other, particularly in the case of a common axis of rotation that is essentially vertically aligned.

Die Bewegungsvorrichtung umfasst mindestens zwei Antriebswellen zum Antreiben von mindestens zwei Bewegungselementen. Auf diese Weise können die mindestens zwei Bewegungselemente im Wesentlichen unabhängig voneinander, insbesondere mittels der Antriebsvorrichtung der Bewegungsvorrichtung, betätigt werden.The movement device comprises at least two drive shafts for driving at least two movement elements. In this way, the at least two movement elements can be actuated essentially independently of one another, in particular by means of the drive device of the movement device.

Die Bewegungsvorrichtung umfasst mindestens zwei Antriebswellen zum Antreiben von mindestens zwei Bewegungselementen, wobei mindestens eine der Antriebswellen zumindest abschnittsweise innerhalb mindestens einer weiteren Antriebswelle der mindestens zwei Antriebswellen verläuft. Auf diese Weise ist insbesondere eine geschachtelte Ausgestaltung der Antriebswellen realisierbar.The movement device comprises at least two drive shafts for driving at least two movement elements, at least one of the drive shafts running at least in sections within at least one further drive shaft of the at least two drive shafts. In this way, a nested design of the drive shafts can in particular be implemented.

Mindestens ein Bewegungselement weist vorzugsweise einen nicht rotationssymmetrischen Querschnitt (bezüglich einer Rotationsachse des mindestens einen Bewegungselements) auf. Mittels eines nicht rotationssymmetrischen Querschnitts kann gewährleistet werden, dass das in der Umgebung des Bewegungselements in dem Aufnahmebehälter vorgesehene Speichermedium insbesondere bei einer Rotation des Bewegungselements um dessen Rotationsachse in Bewegung versetzt wird.At least one movement element preferably has a non-rotationally symmetrical cross section (with respect to an axis of rotation of the at least one movement element). A non-rotationally symmetrical cross-section can ensure that the storage medium provided in the vicinity of the movement element in the receiving container is set in motion, in particular when the movement element rotates about its axis of rotation.

Grundsätzlich kann vorgesehen sein, dass mindestens ein Bewegungselement einen im Wesentlichen linienförmigen Querschnitt aufweist.In principle, it can be provided that at least one movement element has an essentially linear cross section.

Vorteilhaft kann es sein, wenn mindestens ein Bewegungselement einen im Wesentlichen kreuzförmigen Querschnitt aufweist. Insbesondere kann vorgesehen sein, dass mindestens ein Bewegungselement einen quer, insbesondere senkrecht, zu dessen Rotationsachse genommenen kreuzförmigen Querschnitt aufweist.It can be advantageous if at least one movement element has an essentially cruciform cross section. In particular, it can be provided that at least one movement element has a cross-shaped cross section taken transversely, in particular perpendicular, to its axis of rotation.

Alternativ oder ergänzend hierzu kann vorgesehen sein, dass mindestens ein Bewegungselement einen im Wesentlichen S-förmigen Querschnitt aufweist. Insbesondere kann vorgesehen sein, dass mindestens ein Bewegungselement einen quer, insbesondere senkrecht, zu dessen Rotationsachse genommenen S-förmigen Querschnitt aufweist.As an alternative or in addition to this, it can be provided that at least one movement element has an essentially S-shaped cross section. In particular, it can be provided that at least one movement element has an S-shaped cross section taken transversely, in particular perpendicular, to its axis of rotation.

Die Aufnahmevorrichtung umfasst vorzugsweise mindestens ein Strömungsführungselement, mittels welchem mindestens ein Speichermediumstrom innerhalb der Aufnahmevorrichtung führbar ist.The receiving device preferably comprises at least one flow guide element, by means of which at least one storage medium flow can be guided inside the receiving device.

Insbesondere kann vorgesehen sein, dass mittels mindestens eines Strömungsführungselements mindestens ein mittels mindestens eines Bewegungselements erzeugter Speichermediumstrom innerhalb der Aufnahmevorrichtung führbar ist.In particular, it can be provided that at least one storage medium flow generated by means of at least one movement element can be guided inside the receiving device by means of at least one flow guide element.

Grundsätzlich kann vorgesehen sein, dass mehrere Strömungsführungselemente für mehrere Speichermediumströme vorgesehen sind. Vorteilhaft kann es jedoch sein, wenn mindestens ein Strömungsführungselement vorgesehen ist, mittels welchem mehrere Speichermediumströme innerhalb der Aufnahmevorrichtung führbar sind.In principle, it can be provided that several flow guide elements are provided for several storage medium flows. However, it can be advantageous if at least one flow guiding element is provided, by means of which several storage medium flows can be guided within the receiving device.

Mindestens ein Strömungsführungselement der Aufnahmevorrichtung ist vorzugsweise im Wesentlichen vertikal ausgerichtet. Mittels eines solchen im Wesentlichen vertikal ausgerichteten Strömungsführungselements kann insbesondere mindestens ein horizontaler Speichermediumstrom, beispielsweise in einem Kreis, geführt werden.At least one flow guiding element of the receiving device is preferably oriented essentially vertically. By means of such an essentially vertically oriented flow guiding element, in particular at least one horizontal storage medium flow can be guided, for example in a circle.

Mindestens ein Strömungsführungselement der Aufnahmevorrichtung ist vorzugsweise ein von der Wandung der Aufnahmevorrichtung und/oder von einem Wärmeüberträger verschiedenes Strömungsführungselement.At least one flow guiding element of the receiving device is preferably a flow guiding element that is different from the wall of the receiving device and / or from a heat exchanger.

Bei einer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Wärmespeichervorrichtung mindestens eine Messvorrichtung umfasst, mittels welcher die Viskosität und/oder die Temperatur des Speichermediums in der Aufnahmevorrichtung ermittelbar ist.In one embodiment of the invention it is provided that the heat storage device comprises at least one measuring device by means of which the viscosity and / or the temperature of the storage medium in the receiving device can be determined.

Insbesondere kann vorgesehen sein, dass die Wärmespeichervorrichtung mindestens eine Messvorrichtung umfasst, mittels welcher die Viskosität und/oder die Temperatur des Speichermediums an mindestens zwei voneinander verschiedenen vertikalen Positionen in der Aufnahmevorrichtung ermittelbar ist.In particular, it can be provided that the heat storage device comprises at least one measuring device, by means of which the viscosity and / or the temperature of the storage medium can be determined at at least two different vertical positions in the receiving device.

Die Viskosität des Speichermediums ist vorzugsweise mittels eines Sensors der Messvorrichtung ermittelbar.The viscosity of the storage medium can preferably be determined by means of a sensor of the measuring device.

Die Messvorrichtung kann beispielsweise die Ermittlung der Viskosität durch Bestimmung eines Widerstands und/oder einer Leistungsaufnahme an der Antriebsvorrichtung der Bewegungsvorrichtung ermöglichen. Alternativ oder ergänzend hierzu kann vorgesehen sein, dass mittels der Messvorrichtung die Viskosität des Speichermediums durch Ermittlung einer Rotationsfrequenz des Bewegungselements bei einer vorgegebenen konstanten Betriebsspannung eines Elektromotors der Antriebsvorrichtung der Bewegungsvorrichtung ermittelbar ist.The measuring device can, for example, enable the viscosity to be determined by determining a resistance and / or a power consumption on the drive device of the movement device. Alternatively or in addition to this, it can be provided that the viscosity of the storage medium can be determined by means of the measuring device by determining a rotation frequency of the movement element at a predetermined constant operating voltage of an electric motor of the drive device of the movement device.

Es kann vorgesehen sein, dass mittels der Messvorrichtung die Temperatur des Speichermediums ermittelbar ist. Hierzu kann vorgesehen sein, dass die Messvorrichtung mindestens einen Temperatursensor umfasst.It can be provided that the temperature of the storage medium can be determined by means of the measuring device. For this purpose it can be provided that the measuring device comprises at least one temperature sensor.

Aus der ermittelten Temperatur kann vorzugsweise auf die Viskosität geschlossen werden, so dass die Ermittlung der Viskosität indirekt durch eine Temperaturmessung möglich ist.The viscosity can preferably be inferred from the temperature determined, so that the viscosity can be determined indirectly through a temperature measurement.

Günstig kann es sein, wenn die Wärmespeichervorrichtung eine Steuerungsvorrichtung und/oder eine Regelungsvorrichtung umfasst, mittels welcher in Abhängigkeit von der ermittelten Viskosität und/oder in Abhängigkeit von der ermittelten Temperatur des Speichermediums in einer Umgebung mindestens eines Bewegungselements eine Betätigung des mindestens einen Bewegungselements steuerbar und/oder regelbar ist.It can be favorable if the heat storage device comprises a control device and / or a regulating device, by means of which, depending on the determined viscosity and / or depending on the determined temperature of the storage medium in an environment of at least one movement element, actuation of the at least one movement element can be controlled and / or is adjustable.

Insbesondere kann hierzu vorgesehen sein, dass mittels der Messvorrichtung an verschiedenen vertikalen Positionen in der Aufnahmevorrichtung die Viskosität und/oder die Temperatur des Speichermediums ermittelbar ist und in Abhängigkeit von der jeweils ermittelten Viskosität und/oder Temperatur des Speichermediums in der jeweiligen vertikalen Position die in der jeweiligen vertikalen Position angeordneten Bewegungselemente unabhängig voneinander betätigbar, insbesondere steuerbar und/oder regelbar, sind.In particular, it can be provided for this purpose that the viscosity and / or the temperature of the storage medium can be determined by means of the measuring device at different vertical positions in the receiving device and, depending on the determined viscosity and / or temperature of the storage medium in the respective vertical position, that in the Moving elements arranged in each vertical position can be actuated, in particular controlled and / or regulated, independently of one another.

Insbesondere beim Entladen der Wärmespeichervorrichtung kann hierdurch ein, vorzugsweise automatisches, Abschalten einzelner Bewegungselemente erfolgen, wenn in der Umgebung des betreffenden Bewegungselements eine ermittelte Viskosität einen vorgegebenen Grenzwert überschreitet und/oder eine ermittelte Temperatur einen vorgegebenen Grenzwert unterschreitet. Auf diese Weise kann die Bewegungsvorrichtung insbesondere bei einem Erstarren des Speichermediums vor einer unerwünschten Beschädigung geschützt werden.Particularly when discharging the heat storage device, individual movement elements can be switched off, preferably automatically, if a determined viscosity in the vicinity of the relevant movement element exceeds a specified limit value and / or a determined temperature falls below a specified limit value. In this way, the movement device can be protected from undesired damage, in particular when the storage medium solidifies.

Die Wärmespeichervorrichtung kann beispielsweise als eine Plattenwärmespeichervorrichtung oder als eine Rohrregister-Wärmespeichervorrichtung ausgebildet sein.The heat storage device can be designed, for example, as a plate heat storage device or as a pipe register heat storage device.

Die vorliegende Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zum Speichern von Wärme, umfassend Folgendes:

  • - Beladen einer Wärmespeichervorrichtung mit Wärme, wobei ein Speichermedium der Wärmespeichervorrichtung zumindest teilweise von einem festen Aggregatzustand in einen flüssigen Aggregatzustand gebracht wird;
  • - Entladen der Wärmespeichervorrichtung, wobei das Speichermedium zumindest teilweise von dem flüssigen Aggregatzustand in den festen Aggregatzustand gebracht wird.
The present invention further relates to a method for storing heat, comprising the following:
  • - Loading a heat storage device with heat, wherein a storage medium of the heat storage device is at least partially brought from a solid physical state to a liquid physical state;
  • - Discharging the heat storage device, the storage medium being at least partially brought from the liquid state of aggregation to the solid state of aggregation.

Die DE 10 2009 005 637 A1 offenbart eine Wärmespeichervorrichtung, welche eine Rührvorrichtung umfasst.The DE 10 2009 005 637 A1 discloses a heat storage device comprising a stirring device.

Die DE 20 2008 012 055 U1 offenbart einen Sondenkopf zum Austausch von Wärmeenergie mit dem Erdreich.The DE 20 2008 012 055 U1 discloses a probe head for exchanging thermal energy with the ground.

Die DE 20 2007 012 308 U1 offenbart einen Hybridwärmespeicher zur Speicherung von Wärmeenergie.The DE 20 2007 012 308 U1 discloses a hybrid heat storage system for storing thermal energy.

Die US 2005/0005646 A1 offenbart eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Schmelzen von Glas oder Glaskeramik.The US 2005/0005646 A1 discloses an apparatus and method for melting glass or glass ceramic.

Die DE 33 14 491 A1 offenbart einen Wärmespeicher.The DE 33 14 491 A1 discloses a heat accumulator.

Der vorliegenden Erfindung liegt diesbezüglich die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren bereitzustellen, mittels welchem eine effiziente Wärmeübertragung von dem Speichermedium auf ein Wärmeübertragungsmedium beim Entladen der Wärmespeichervorrichtung möglich ist.In this regard, the present invention is based on the object of providing a method by means of which efficient heat transfer from the storage medium to a heat transfer medium is possible when the heat storage device is discharged.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren nach Anspruch 7 gelöst.This object is achieved according to the invention by a method according to claim 7.

Das erfindungsgemäße Verfahren weist vorzugsweise die vorstehend im Zusammenhang mit der erfindungsgemäßen Wärmespeichervorrichtung 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 heat storage device according to the invention.

Ferner kann bei dem erfindungsgemäßen Verfahren vorgesehen sein, dass mittels der mindestens zwei Bewegungselemente an voneinander verschiedenen vertikalen Positionen in der Aufnahmevorrichtung unterschiedlich starke Speichermediumströme erzeugt werden.Furthermore, it can be provided in the method according to the invention that storage medium flows of different strengths are generated by means of the at least two movement elements at different vertical positions in the receiving device.

Durch die Erzeugung unterschiedlich starker Speichermediumströme kann insbesondere eine Wärmeübertragung von dem Speichermedium auf das Wärmeübertragungsmedium beeinflusst werden, so dass eine Anpassung der Wärmeübertragung an einen Wärmebedarf (Entladungsbedarf) erfolgen kann. Insbesondere kann hierdurch die Entladungsgeschwindigkeit und/oder die Entladungsdauer der Wärmespeichervorrichtung beeinflusst werden.By generating storage medium flows of different strengths, in particular a heat transfer from the storage medium to the heat transfer medium can be influenced so that the heat transfer can be adapted to a heat demand (discharge demand). In particular, this can influence the discharge speed and / or the discharge duration of the heat storage device.

Mittels der mindestens zwei Bewegungselemente können vorzugsweise mindestens zwei parallel zueinander verlaufende Speichermediumströme erzeugt werden.By means of the at least two movement elements, at least two storage medium streams running parallel to one another can preferably be generated.

Insbesondere können mittels der mindestens zwei Bewegungselemente mindestens zwei parallel zueinander verlaufende, im Wesentlichen horizontale Speichermediumströme erzeugt werden.In particular, by means of the at least two movement elements, at least two essentially horizontal storage medium flows running parallel to one another can be generated.

Die mittels der mindestens zwei Bewegungselemente erzeugten mindestens zwei Speichermediumströme weisen vorzugsweise unterschiedliche Strömungsgeschwindigkeiten (unterschiedliche Stärken) auf. Auf diese Weise kann insbesondere einem beim Entladen der Wärmespeichervorrichtung auftretenden Temperaturgefälle innerhalb der Aufnahmevorrichtung bezüglich der vertikalen Richtung entgegengewirkt werden, so dass eine gleichmäßige Entladung der Wärmespeichervorrichtung möglich ist.The at least two storage medium flows generated by means of the at least two movement elements preferably have different flow speeds (different strengths). In this way, in particular, a temperature gradient occurring when discharging the heat storage device can be counteracted within the receiving device with respect to the vertical direction, so that a uniform discharge of the heat storage device is possible.

Günstig kann es sein, wenn mindestens zwei Bewegungselemente in Abhängigkeit von der Temperatur und/oder der Viskosität des Speichermediums in der Umgebung des jeweiligen Bewegungselements betätigt werden.It can be favorable if at least two movement elements are actuated as a function of the temperature and / or the viscosity of the storage medium in the vicinity of the respective movement element.

So kann insbesondere vorgesehen sein, dass mindestens zwei Bewegungselemente in Abhängigkeit von der Temperatur und/oder der Viskosität des Speichermediums in der Umgebung des jeweiligen Bewegungselements, vorzugsweise unabhängig voneinander, mittels der Antriebsvorrichtung der Bewegungsvorrichtung angetrieben (aktiviert) oder abgeschaltet (stillgelegt) werden.In particular, it can be provided that at least two movement elements are driven (activated) or switched off (shut down) by means of the drive device of the movement device, depending on the temperature and / or the viscosity of the storage medium in the vicinity of the respective movement element, preferably independently of one another.

Insbesondere kann vorgesehen sein, dass bei einem Überschreiten einer vorgegebenen Viskosität und/oder einem Unterschreiten einer vorgegebenen Temperatur des Speichermediums in der Umgebung eines Bewegungselements das betreffende Bewegungselement abgeschaltet (stillgelegt) wird.In particular, it can be provided that when a predetermined viscosity is exceeded and / or the storage medium falls below a predetermined temperature in the vicinity of a movement element, the movement element in question is switched off (shut down).

Ferner kann vorgesehen sein, dass bei einem Unterschreiten einer vorgegebenen Viskosität und/oder einem Überschreiten einer vorgegebenen Temperatur des Speichermediums in der Umgebung eines Bewegungselements das betreffende Bewegungselement angetrieben (aktiviert) wird.Furthermore, it can be provided that if the viscosity falls below a specified value and / or the storage medium exceeds a specified temperature in the vicinity of a motion element, the relevant motion element is driven (activated).

Ferner können die erfindungsgemäße Wärmespeichervorrichtung und/oder das erfindungsgemäße Verfahren zum Speichern von Wärme die nachfolgend beschriebenen Merkmale und/oder Vorteile aufweisen:

  • Durch die Verwendung der erfindungsgemäßen Bewegungsvorrichtung kann vorzugsweise auf eine übliche Wärmeleitstruktur in der Aufnahmevorrichtung verzichtet werden.
Furthermore, the heat storage device according to the invention and / or the method according to the invention for storing heat can have the features and / or advantages described below:
  • By using the movement device according to the invention, a conventional heat-conducting structure in the receiving device can preferably be dispensed with.

Ferner kann mittels der erfindungsgemäßen Bewegungsvorrichtung vorzugsweise ein Durchmischen des flüssigen Speichermediums erzielt werden, so dass sich keine feste Grenzschicht an einer Kontaktfläche des Speichermediums mit dem Wärmeüberträger bilden kann.Furthermore, mixing of the liquid storage medium can preferably be achieved by means of the movement device according to the invention, so that no solid boundary layer can form on a contact surface of the storage medium with the heat exchanger.

Die erfindungsgemäße Wärmespeichervorrichtung kann insbesondere als Latentwärmespeichervorrichtung ausgebildet sein, wobei als Speichermaterial vorzugsweise ein Salz verwendet wird.The heat storage device according to the invention can in particular be designed as a latent heat storage device, a salt preferably being used as the storage material.

Mittels einer Bewegungsvorrichtung kann insbesondere die üblicherweise notwendige Anpassung des Wärmeüberträgers an die Aufnahmevorrichtung vereinfacht werden, da eine effiziente Wärmeübertragung von dem Speichermedium auf das Wärmeübertragungsmedium vorzugsweise auch ohne die Verwendung aufwendiger Wärmeleitstrukturen möglich ist.By means of a movement device, the usually necessary adaptation of the heat exchanger to the receiving device can be simplified, since an efficient heat transfer from the storage medium to the heat transfer medium is preferably also possible without the use of complex heat conduction structures.

Mittels der Bewegungsvorrichtung kann verhindert werden, dass sich eine ruhende Speichermasse in dem Aufnahmebehälter ausbildet, welche eine (feste) Grenzschicht an dem Wärmeüberträger bildet und die Wärmeübertragung von dem noch flüssigen Speichermedium auf das Wärmeübertragungsmedium erschwert.The movement device can prevent a static storage mass from forming in the receptacle, which forms a (solid) boundary layer on the heat exchanger and makes the heat transfer from the still liquid storage medium to the heat transfer medium more difficult.

Die Bewegungsvorrichtung ist vorzugsweise eine geteilte Durchmischungsvorrichtung, welche die Abschaltung einzelner Bewegungsbereiche (Durchmischungsbereiche; Bewegungselemente) ermöglicht, so dass beim Entladen der Wärmespeichervorrichtung in bereits kalten Bereichen, in welchen das Speichermedium bereits zumindest teilweise erstarrt ist, eine teilweise Abschaltung der Bewegungsvorrichtung durchgeführt werden kann.The movement device is preferably a divided mixing device which enables individual movement areas (mixing areas; movement elements) to be switched off, so that when the heat storage device is discharged in already cold areas in which the storage medium is already at least partially has solidified, a partial shutdown of the movement device can be carried out.

Die Aufnahmevorrichtung umfasst vorzugsweise einen Speicherraum mit einer optimalen Strömungsführung. Insbesondere umfasst die Aufnahmevorrichtung beispielsweise abgerundete Ecken und/oder Strömungsführungsvorrichtungen, insbesondere Leitbleche, zur Optimierung einer Strömung des Speichermediums innerhalb der Aufnahmevorrichtung.The receiving device preferably comprises a storage space with an optimal flow guidance. In particular, the receiving device comprises, for example, rounded corners and / or flow guiding devices, in particular baffles, for optimizing a flow of the storage medium within the receiving device.

Die erfindungsgemäße Wärmespeichervorrichtung kann insbesondere als thermischer Energiespeicher auf der Basis von latenter Wärme im Bereich der Heizung oder Kühlung, in der Prozessindustrie und/oder in der (solaren) Kraftwerkstechnik verwendet werden.The heat storage device according to the invention can in particular be used as a thermal energy store based on latent heat in the area of heating or cooling, in the process industry and / or in (solar) power plant technology.

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

In den Zeichnungen zeigen:

  • 1 eine schematische Darstellung einer ersten Ausführungsform einer Wärmespeichervorrichtung, welche eine Bewegungsvorrichtung mit drei übereinander angeordneten, um eine gemeinsame Rotationsachse drehbaren Bewegungselementen umfasst;
  • 2 eine schematische perspektivische Darstellung zweier Bewegungselemente zur Illustration einer geschachtelten Ausgestaltung der Bewegungselemente;
  • 3 eine schematische perspektivische Darstellung eines der Bewegungselemente aus 2, welches an einer innerhalb des anderen Bewegungselements führbaren Antriebswelle angeordnet ist;
  • 4 eine schematische perspektivische Darstellung des weiteren Bewegungselements aus 2, in welchem die Welle des in 3 dargestellten Bewegungselements führbar ist;
  • 5 eine schematische Draufsicht von oben auf eine zweite Ausführungsform einer Wärmespeichervorrichtung, welche als Plattenwärmespeichervorrichtung ausgebildet ist und zwei Bewegungseinheiten einer Bewegungsvorrichtung sowie ein Strömungsführungselement umfasst;
  • 6 eine der 5 entsprechende schematische Draufsicht von oben auf eine dritte Ausführungsform einer Wärmespeichervorrichtung, welche als Rohrregister-Wärmespeichervorrichtung ausgebildet ist und zwei Bewegungseinheiten einer Bewegungsvorrichtung sowie zwei Strömungsführungselemente umfasst;
  • 7 einen schematischen horizontalen Schnitt durch eine vierte Ausführungsform einer Wärmespeichervorrichtung, welche eine zylindrische Aufnahmevorrichtung zur Aufnahme von Speichermedium umfasst;
  • 8 eine der 1 entsprechende schematische Darstellung einer nicht beanspruchten fünften Ausführungsform einer Wärmespeichervorrichtung, bei welcher eine Bewegungsvorrichtung mit drei voneinander unabhängigen Bewegungseinheiten vorgesehen ist, wobei jede Bewegungseinheit ein Bewegungselement umfasst, welches um eine horizontale Achse drehbar ist; und
  • 9 eine der 1 entsprechende schematische Darstellung einer nicht beanspruchten sechsten Ausführungsform einer Wärmespeichervorrichtung, bei welcher eine Bewegungsvorrichtung vorgesehen ist, welche drei Bewegungselemente umfasst, die in horizontaler Richtung und in vertikaler Richtung versetzt zueinander angeordnet sind.
In the drawings show:
  • 1 a schematic representation of a first embodiment of a heat storage device, which comprises a movement device with three movement elements arranged one above the other and rotatable about a common axis of rotation;
  • 2 a schematic perspective view of two movement elements to illustrate a nested configuration of the movement elements;
  • 3 a schematic perspective illustration of one of the moving elements 2 which is arranged on a drive shaft which can be guided within the other movement element;
  • 4th a schematic perspective illustration of the further movement element 2 , in which the wave of the in 3 moving element shown is feasible;
  • 5 a schematic plan view from above of a second embodiment of a heat storage device, which is designed as a plate heat storage device and comprises two movement units of a movement device and a flow guide element;
  • 6 one of the 5 corresponding schematic plan view from above of a third embodiment of a heat storage device, which is designed as a pipe register heat storage device and comprises two movement units of a movement device and two flow guide elements;
  • 7th a schematic horizontal section through a fourth embodiment of a heat storage device, which comprises a cylindrical receiving device for receiving storage medium;
  • 8th one of the 1 Corresponding schematic representation of a not claimed fifth embodiment of a heat storage device, in which a movement device with three independent movement units is provided, each movement unit comprising a movement element which is rotatable about a horizontal axis; and
  • 9 one of the 1 Corresponding schematic representation of a sixth embodiment of a heat storage device, which is not claimed, in which a movement device is provided which comprises three movement elements which are arranged offset from one another in the horizontal direction and in the vertical direction.

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

Eine in 1 dargestellte, als Ganzes mit 100 bezeichnete Wärmespeichervorrichtung umfasst eine Aufnahmevorrichtung 102 zur Aufnahme eines Speichermediums 104, beispielsweise Salz.One in 1 The heat storage device illustrated and designated as a whole by 100 comprises a receiving device 102 for recording a storage medium 104 , for example salt.

Seitliche Wandungen 106 der Aufnahmevorrichtung 102, welche einen Aufnahmeraum 108 der Aufnahmevorrichtung 102 seitlich begrenzen, bilden Wärmeüberträger 110 der Wärmespeichervorrichtung 100 mittels welchen Wärme von dem Speichermedium 104 auf ein (nicht dargestelltes) Wärmeübertragungsmedium in einem (nicht dargestellten) Strömungsraum, welcher auf einer dem Aufnahmeraum 108 gegenüberliegenden Seite der Wandung 106 angeordnet ist.Side walls 106 the receiving device 102 , which is a recording room 108 the receiving device 102 limit laterally, form heat exchangers 110 the heat storage device 100 by means of which heat from the storage medium 104 on a (not shown) heat transfer medium in a (not shown) flow space, which on one of the receiving space 108 opposite side of the wall 106 is arranged.

Die Wärmespeichervorrichtung 110 ist beispielsweise als eine Plattenwärmespeichervorrichtung ausgebildet und umfasst alternierend angeordnete Aufnahmeräume 108 für Speichermedium 104 und (nicht dargestellte) Strömungsräume für Wärmeübertragungsmedium. Die Wandungen 106 trennen somit jeweils einen Aufnahmeraum 108 von einem Strömungsraum. The heat storage device 110 is designed for example as a plate heat storage device and comprises alternately arranged receiving spaces 108 for storage medium 104 and flow spaces (not shown) for heat transfer medium. The walls 106 thus each separate a recording space 108 from a flow space.

Mittels der als Wärmeüberträger 110 dienenden Wandungen 106 kann Wärme von dem Wärmeübertragungsmedium auf das Speichermedium 104 und von dem Speichermedium 104 auf das Wärmeübertragungsmedium übertragen werden.Using the as a heat exchanger 110 serving walls 106 can heat from the heat transfer medium to the storage medium 104 and from the storage medium 104 be transferred to the heat transfer medium.

Das Speichermedium 104 ermöglicht vorzugsweise die Speicherung von latenter Wärme, wobei das Speichermedium 104 beim Beladen der Wärmespeichervorrichtung 110 mit Wärme zumindest teilweise von einem festen Aggregatzustand in einen flüssigen Aggregatzustand bringbar ist und wobei das Speichermedium 104 beim Entladen der Wärmespeichervorrichtung zumindest teilweise von dem flüssigen Aggregatzustand in den festen Aggregatzustand bringbar ist.The storage medium 104 preferably allows the storage of latent heat, the storage medium 104 when loading the heat storage device 110 can be at least partially brought from a solid state of aggregation into a liquid state of aggregation with heat and wherein the storage medium 104 can be brought at least partially from the liquid state to the solid state when discharging the heat storage device.

Um Temperaturgradienten, insbesondere in horizontaler Richtung, innerhalb der Aufnahmevorrichtung 102 ausgleichen zu können, ist mindestens ein Aufnahmeraum 108, vorzugsweise jeder Aufnahmeraum 108 der Wärmespeichervorrichtung 100, mit einer Bewegungsvorrichtung 112 versehen.To temperature gradients, particularly in the horizontal direction, within the receiving device 102 To be able to compensate is at least one recording room 108 , preferably any recording room 108 the heat storage device 100 , with a movement device 112 Mistake.

Die Bewegungsvorrichtung 112, welche in 1 beispielhaft für sämtliche Bewegungsvorrichtungen 112 der Wärmespeichervorrichtung 100 in sämtlichen Aufnahmeräumen 108 der Wärmespeichervorrichtung 100 dargestellt ist, umfasst bei der in 1 dargestellten ersten Ausführungsform der Wärmespeichervorrichtung 100 drei Bewegungselemente 114, welche beispielsweise plattenförmig ausgebildet und um eine gemeinsame Rotationsachse 116 drehbar sind.The movement device 112 , what a 1 exemplary for all movement devices 112 the heat storage device 100 in all recording rooms 108 the heat storage device 100 is shown in the in 1 illustrated first embodiment of the heat storage device 100 three movement elements 114 , which, for example, are plate-shaped and around a common axis of rotation 116 are rotatable.

Um die Bewegungselemente 114 anzutreiben, umfasst die Bewegungsvorrichtung 112 eine Antriebsvorrichtung 117.To the moving elements 114 to drive includes the movement device 112 a drive device 117 .

Die Bewegungselemente 114 sind mittels Antriebswellen 118 mit der Antriebsvorrichtung 117 gekoppelt.The movement elements 114 are by means of drive shafts 118 with the drive device 117 coupled.

Bei der in 1 dargestellten ersten Ausführungsform der Wärmespeichervorrichtung 100 sind die Antriebswellen 118 der Bewegungselemente 114 geschachtelt ausgebildet und werden zumindest abschnittsweise ineinander geführt, so dass die Bewegungselemente 114 um die gemeinsame Rotationsachse 116 drehbar und dennoch unabhängig voneinander betätigbar sind.At the in 1 illustrated first embodiment of the heat storage device 100 are the drive shafts 118 the movement elements 114 nested and are at least partially guided into one another, so that the movement elements 114 around the common axis of rotation 116 are rotatable and yet can be operated independently of one another.

Auf die Ausgestaltung der ineinander geschachtelten Antriebswellen 118 wird mit Bezug auf die 2 bis 4 näher eingegangen.The design of the nested drive shafts 118 is referring to the 2 to 4th detailed.

Die in 1 dargestellte erste Ausführungsform der Wärmespeichervorrichtung 100 umfasst ferner eine Steuerungsvorrichtung 120 und/oder eine Regelungsvorrichtung 122, mittels welcher die Bewegungselemente 114 der Bewegungsvorrichtung 112 vorzugsweise unabhängig voneinander betätigbar sind.In the 1 illustrated first embodiment of the heat storage device 100 further comprises a control device 120 and / or a control device 122 , by means of which the moving elements 114 the movement device 112 are preferably operated independently of one another.

Die Bewegungselemente 114 sind bei der in 1 dargestellten ersten Ausführungsform der Wärmespeichervorrichtung 100 in voneinander verschiedenen vertikalen Positionen angeordnet. So ist ein unteres Bewegungselement 114a an einer vertikalen Position A, ein mittleres Bewegungselement 114b an einer vertikalen Position B und ein oberes Bewegungselement 114c an einer vertikalen Position C angeordnet.The movement elements 114 are at the in 1 illustrated first embodiment of the heat storage device 100 arranged in mutually different vertical positions. So is a lower moving element 114a at a vertical position A. , a middle moving element 114b at a vertical position B. and an upper moving element 114c at a vertical position C. arranged.

Die Bewegungselemente 114 sind somit bezüglich einer vertikalen Richtung 124 übereinander angeordnet.The movement elements 114 are thus with respect to a vertical direction 124 arranged one above the other.

Die Antriebswellen 118 der Bewegungselemente 114 sind im Wesentlichen vertikal ausgerichtet.The drive shafts 118 the movement elements 114 are oriented essentially vertically.

Mittels der Bewegungselemente 114 kann in den unterschiedlichen vertikalen Positionen A, B und C voneinander unabhängig auf eine Bewegung des in der jeweiligen vertikalen Position A, B, C vorhandenen Speichermediums 104 eingewirkt werden.By means of the movement elements 114 can in different vertical positions A. , B. and C. independently of each other on a movement of the in the respective vertical position A. , B. , C. existing storage medium 104 be acted upon.

Die Wärmespeichervorrichtung 100 umfasst ferner eine Messvorrichtung 126, mittels welcher die Viskosität und/oder die Temperatur des Speichermediums 104 an mindestens einer vertikalen Position A, B, C in der Aufnahmevorrichtung 102 ermittelbar ist.The heat storage device 100 further comprises a measuring device 126 , by means of which the viscosity and / or the temperature of the storage medium 104 in at least one vertical position A. , B. , C. in the receiving device 102 can be determined.

Die Messvorrichtung 126 kann (nicht dargestellte) Sensoren umfassen. Alternativ oder ergänzend hierzu kann aus der Bewegung der Bewegungselemente 114 bei vorgegebenen Leistungsdaten der Antriebsvorrichtung 117 auf die Viskosität und/oder die Temperatur des Speichermediums 104 in der jeweiligen vertikalen Position A, B und/oder C geschlossen werden.The measuring device 126 may include sensors (not shown). Alternatively or in addition to this, the movement of the movement elements 114 with given performance data of the drive device 117 on the viscosity and / or the temperature of the storage medium 104 in the respective vertical position A. , B. and or C. getting closed.

Die vorstehend beschriebene erste Ausführungsform der Wärmespeichervorrichtung 100 funktioniert wie folgt:

  • Über den Wärmeüberträger 110 wird dem Speichermedium 104, welches zunächst im entladenen Zustand in fester Form vorliegt, Wärme zugeführt. Das Speichermedium 104 geht hierbei von dem festen Aggregatzustand in den flüssigen Aggregatzustand über und speichert dabei Wärme.
The above-described first embodiment of the heat storage device 100 works like this:
  • About the heat exchanger 110 becomes the storage medium 104 , which is initially in solid form in the discharged state, supplied with heat. The storage medium 104 goes from the solid state to the liquid state and stores heat.

Bei dem Beladen der Wärmespeichervorrichtung 100 ergibt sich eine natürliche Konvektion des Speichermediums 104 in der Aufnahmevorrichtung 102 dadurch, dass das an dem Wärmeüberträger 110 erhitzte Speichermedium 104 in der Aufnahmevorrichtung 102 entlang der Wandung 106 aufsteigt. Kühleres Speichermedium 104 strömt folglich im bezüglich der vertikalen Richtung 124 unteren Bereich der Aufnahmevorrichtung 102 nach, so dass ein effizienter Wärmeübertrag von dem Wärmeübertragungsmedium auf das Speichermedium 104 gewährleistet ist.When loading the heat storage device 100 natural convection of the storage medium results 104 in the receiving device 102 in that the on the heat exchanger 110 heated storage medium 104 in the receiving device 102 along the wall 106 ascends. Cooler storage medium 104 consequently flows in with respect to the vertical direction 124 lower area of the receiving device 102 after, so that an efficient heat transfer from the heat transfer medium to the storage medium 104 is guaranteed.

Beim Entladen der Wärmespeichervorrichtung 100 geht das Speichermedium 104 von dem flüssigen Aggregatzustand in den festen Aggregatzustand über. Dies führt insbesondere dazu, dass sich an dem Wärmeüberträger 110, das heißt an den Wandungen 106 der Aufnahmevorrichtung 102, eine feste Schicht aus Speichermedium 104 bildet, welche aufgrund der geringen Wärmeleitfähigkeit des Speichermediums 104 eine zügige Wärmeübertragung von dem noch flüssigen Speichermedium 104 auf das Wärmeübertragungsmedium verhindert.When discharging the heat storage device 100 goes the storage medium 104 from the liquid state to the solid state. This leads in particular to the fact that the heat exchanger 110 , that is, on the walls 106 the receiving device 102 , a solid layer of storage medium 104 forms, which due to the low thermal conductivity of the storage medium 104 rapid heat transfer from the still liquid storage medium 104 prevented on the heat transfer medium.

Mittels der Bewegungsvorrichtung 112 kann dieser Ausbildung einer Schicht aus festem Speichermedium 104 an den Wandungen 106 entgegengewirkt werden.By means of the movement device 112 this can form a layer of solid storage medium 104 on the walls 106 be counteracted.

Die Bewegungselemente 114 der Bewegungsvorrichtung 112 werden hierzu mittels der Antriebsvorrichtung 117 der Bewegungsvorrichtung 112 in Rotation versetzt, wobei insbesondere an der vertikalen Position A das Bewegungselement 114a stärker in Rotation versetzt wird als an der vertikalen Position C das Bewegungselement 114c. Hierdurch kann insbesondere dann, wenn zum Entladen der Wärmespeichervorrichtung 100 Wärmeübertragungsmedium entgegen der Schwerkraftrichtung an den Wandungen 106 vorbeiströmt, der Ausbildung einer festen Schicht aus Speichermedium 104 an der Wandung 106 entgegengewirkt werden.The movement elements 114 the movement device 112 are for this purpose by means of the drive device 117 the movement device 112 rotated, particularly at the vertical position A. the moving element 114a is set in rotation more than in the vertical position C. the moving element 114c . In this way, in particular, when discharging the heat storage device 100 Heat transfer medium against the direction of gravity on the walls 106 flows past, the formation of a solid layer of storage medium 104 on the wall 106 be counteracted.

Da sich beim Entladen der Wärmespeichervorrichtung 100 ein Temperaturgradient längs der vertikalen Richtung 124 in der Aufnahmevorrichtung 102 ausbildet, verfestigt sich das Speichermedium 104 an den verschiedenen vertikalen Positionen A, B und C nacheinander.Since when discharging the heat storage device 100 a temperature gradient along the vertical direction 124 in the receiving device 102 forms, the storage medium solidifies 104 at various vertical positions A. , B. and C. successively.

Bei der beschriebenen Entladung der Wärmespeichervorrichtung 100 verfestigt sich das Speichermedium 104 zunächst in der vertikalen Position A im unteren Bereich der Aufnahmevorrichtung 102. Mittels der Messvorrichtung 126 wird dabei ermittelt, dass die Viskosität des Speichermediums 104 in der vertikalen Position A ansteigt und eine mittels des Bewegungselements 114a erzeugte Bewegung des Speichermediums 104 in der vertikalen Position A zum Stillstand kommt. Das Bewegungselement 114a wird dann abgeschaltet.During the described discharge of the heat storage device 100 the storage medium solidifies 104 initially in the vertical position A. in the lower area of the mounting device 102 . By means of the measuring device 126 it is determined that the viscosity of the storage medium 104 in the vertical position A. increases and one by means of the moving element 114a generated movement of the storage medium 104 in the vertical position A. comes to a standstill. The moving element 114a is then switched off.

Solange das Speichermedium 104 in den vertikalen Positionen B und C noch eine ausreichend niedrige Viskosität aufweist, bleiben die Bewegungselemente 114b und 114c in Bewegung.As long as the storage medium 104 in vertical positions B. and C. still has a sufficiently low viscosity, the moving elements remain 114b and 114c moving.

Die Bewegungselemente 114b und 114c werden erst abgeschaltet, wenn die Viskosität des Speichermediums 104 in den vertikalen Positionen B bzw. C einen vorgegebenen Grenzwert übersteigt.The movement elements 114b and 114c are only switched off when the viscosity of the storage medium 104 in vertical positions B. or. C. exceeds a predetermined limit.

Mit vollständig deaktivierter Bewegungsvorrichtung 112 und vollständig festem Speichermedium 104 liegt die Wärmespeichervorrichtung 100 in dem vollständig entladenen Zustand vor und ist zur erneuten Beladung bereit.With the movement device completely deactivated 112 and fully solid storage medium 104 is the heat storage device 100 in the fully discharged state and is ready for reloading.

In den 2 bis 4 sind zwei Bewegungselemente 114 einer Bewegungsvorrichtung 112 mit ineinander geschachtelten Antriebswellen 118 dargestellt.In the 2 to 4th are two elements of movement 114 a movement device 112 with nested drive shafts 118 shown.

Wie insbesondere 3 zu entnehmen ist, ist das untere Bewegungselement 114a mit einer Antriebswelle 118 versehen, welche gemäß 2 im montierten Zustand der Bewegungsvorrichtung 112 innerhalb des in 4 separat dargestellten oberen Bewegungselements 114b geführt ist.How in particular 3 can be seen, is the lower moving element 114a with a drive shaft 118 provided, which according to 2 in the assembled state of the movement device 112 within the in 4th separately shown upper movement element 114b is led.

Die in den 2 bis 4 dargestellten Bewegungselemente 114 unterscheiden sich von den in 1 dargestellten Bewegungselementen 114 dadurch, dass sie einen senkrecht zur Rotationsachse 116 genommenen, im Wesentlichen X-förmigen (kreuzförmigen) Querschnitt aufweisen.The ones in the 2 to 4th illustrated movement elements 114 differ from those in 1 illustrated movement elements 114 by having one perpendicular to the axis of rotation 116 have taken, substantially X-shaped (cruciform) cross section.

Die in den 2 bis 4 dargestellten Bewegungselemente 114 dienen der prinzipiellen Beschreibung von ineinander geschachtelten Antriebswellen 118. Bei der in 1 dargestellten ersten Ausführungsform sind drei Antriebswellen 118 für die drei Bewegungselemente 114 ineinander geschachtelt und abschnittsweise ineinander geführt.The ones in the 2 to 4th illustrated movement elements 114 serve to describe the principle of nested drive shafts 118 . At the in 1 illustrated first embodiment are three drive shafts 118 for the three movement elements 114 nested one inside the other and guided one inside the other in sections.

Eine in 5 dargestellte zweite Ausführungsform einer Wärmespeichervorrichtung 100 unterscheidet sich von der in 1 dargestellten ersten Ausführungsform im Wesentlichen dadurch, dass die Bewegungsvorrichtung 112 zwei Bewegungseinheiten 128 umfasst, welche jeweils im Wesentlichen der in 1 dargestellten Bewegungsvorrichtung 112 entsprechen, jedoch mit Bewegungselementen 114 versehen sind, die einen senkrecht zur Rotationsachse 116 genommenen, im Wesentlichen kreuzförmigen Querschnitt aufweisen.One in 5 illustrated second embodiment of a heat storage device 100 differs from the in 1 illustrated first embodiment essentially in that the movement device 112 two movement units 128 which each essentially corresponds to the in 1 illustrated movement device 112 correspond, but with movement elements 114 are provided, one perpendicular to the axis of rotation 116 have taken, substantially cruciform cross-section.

Die Bewegungseinheiten 128 sind bei der in 5 dargestellten zweiten Ausführungsform der Wärmespeichervorrichtung 100 in diagonal einander gegenüberliegend angeordneten Eckbereichen 130 der Aufnahmevorrichtung 102 angeordnet.The movement units 128 are at the in 5 illustrated second embodiment of the heat storage device 100 in corner areas arranged diagonally opposite one another 130 the receiving device 102 arranged.

Im Wesentlichen mittig in dem Aufnahmeraum 108 und im Wesentlichen parallel zu den seitlichen Wandungen 106 der Aufnahmevorrichtung 102 ist ferner ein Strömungsführungselement 132 angeordnet.Essentially in the middle of the recording room 108 and essentially parallel to the side walls 106 the receiving device 102 is also a flow guide element 132 arranged.

Mittels der Bewegungseinheiten 128 und dem Strömungsführungselement 132 kann bei der in 5 dargestellten zweiten Ausführungsform der Wärmespeichervorrichtung 100 mindestens ein mittels der Bewegungseinheiten 128 erzeugter Speichermediumstrom 134 innerhalb der Aufnahmevorrichtung 102 in einem Kreis geführt werden. Insbesondere sind bei der in 5 dargestellten zweiten Ausführungsform der Wärmespeichervorrichtung 100 in unterschiedlichen vertikalen Positionen A, B und C unterschiedlich starke Speichermediumströme 134 erzeugbar.By means of the movement units 128 and the flow guide element 132 can with the in 5 illustrated second embodiment of Heat storage device 100 at least one by means of the movement units 128 generated storage medium stream 134 within the receiving device 102 be led in a circle. In particular, the in 5 illustrated second embodiment of the heat storage device 100 in different vertical positions A. , B. and C. storage medium flows of different strengths 134 producible.

Im Übrigen stimmt die in 5 dargestellte zweite Ausführungsform der Wärmespeichervorrichtung 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 5 illustrated second embodiment of the heat storage device 100 in terms of structure and function with the in 1 first embodiment shown, so that reference is made to the preceding description thereof.

Eine in 6 dargestellte dritte Ausführungsform einer Wärmespeichervorrichtung 100 unterscheidet sich von der in 5 dargestellten zweiten Ausführungsform im Wesentlichen dadurch, dass die Wärmespeichervorrichtung 100 nicht als Plattenwärmespeichervorrichtung, sondern als Rohrregister-Wärmespeichervorrichtung ausgebildet ist.One in 6 illustrated third embodiment of a heat storage device 100 differs from the in 5 illustrated second embodiment essentially in that the heat storage device 100 is not designed as a plate heat storage device, but as a pipe register heat storage device.

Bei dieser Rohrregister-Wärmespeichervorrichtung sind nicht alternierend in einer Reihe angeordnete Aufnahmeräume 108 zur Aufnahme von Speichermedium 104 und Strömungsräume für Wärmeübertragungsmedium vorgesehen.In this pipe register heat storage device, receiving spaces are not arranged alternately in a row 108 for recording from storage medium 104 and flow spaces for heat transfer medium provided.

Vielmehr ist bei der in 6 dargestellten dritten Ausführungsform der Wärmespeichervorrichtung 100 eine einzige Aufnahmevorrichtung 102 mit einem einzigen Aufnahmeraum 108 vorgesehen, wobei mehrere, beispielsweise neun, Leitungen 136 für Wärmeübertragungsmedium gleichmäßig verteilt in dem Aufnahmeraum 108 angeordnet und von Speichermedium 104 umgeben sind.Rather, the in 6 illustrated third embodiment of the heat storage device 100 a single cradle 102 with a single recording room 108 provided, with several, for example nine, lines 136 for heat transfer medium evenly distributed in the receiving space 108 arranged and from storage medium 104 are surrounded.

Die Leitungen 136 dienen als Wärmeüberträger 110, so dass Wärme von dem durch die Leitungen 136 strömenden Wärmeübertragungsmedium auf das in dem Aufnahmeraum 108 angeordnete Speichermedium 104 und umgekehrt übertragbar ist.The lines 136 serve as heat exchangers 110 so that heat from that through the pipes 136 flowing heat transfer medium to the in the receiving space 108 arranged storage medium 104 and vice versa is transferable.

Die Leitungen 136 sind insbesondere rohrförmig ausgebildet.The lines 136 are in particular tubular.

Auch bei der in 6 dargestellten dritten Ausführungsform der Wärmespeichervorrichtung 100 sind gemäß der in 5 dargestellten zweiten Ausführungsform zwei Bewegungseinheiten 128 der Bewegungsvorrichtung 112 und Strömungsführungselemente 132 vorgesehen, wodurch mindestens ein Speichermediumstrom 134, insbesondere mindestens ein in einem Kreis geführter Speichermediumstrom 134, in dem Aufnahmeraum 108 erzeugbar ist.Even with the in 6 illustrated third embodiment of the heat storage device 100 are according to the in 5 illustrated second embodiment two movement units 128 the movement device 112 and flow guiding elements 132 provided, whereby at least one storage medium stream 134 , in particular at least one storage medium flow guided in a circle 134 , in the recording room 108 can be generated.

Bei der in 6 dargestellten dritten Ausführungsform der Wärmespeichervorrichtung 100 sind die Bewegungselemente 114 der Bewegungsvorrichtung 112 im Wesentlichen S-förmig ausgebildet, so dass die einzelnen von der Rotationsachse 116 wegragenden Abschnitte der Bewegungselemente 114 im Wesentlichen schaufelförmig ausgebildet sind. Hierdurch kann mittels der Bewegungselemente 114 eine große Menge an Speichermedium 104 in Bewegung versetzt werden.At the in 6 illustrated third embodiment of the heat storage device 100 are the moving elements 114 the movement device 112 essentially S-shaped, so that the individual from the axis of rotation 116 protruding sections of the movement elements 114 are formed substantially in the shape of a scoop. This allows by means of the movement elements 114 a large amount of storage media 104 be set in motion.

Im Übrigen stimmt die in 6 dargestellte dritte Ausführungsform der Wärmespeichervorrichtung 100 hinsichtlich Aufbau und Funktion mit der in 5 dargestellten zweiten Ausführungsform überein, so dass auf deren vorstehende Beschreibung insoweit Bezug genommen wird.Incidentally, the in 6 illustrated third embodiment of the heat storage device 100 in terms of structure and function with the in 5 illustrated second embodiment, so that reference is made to the preceding description thereof.

Eine in 7 dargestellte vierte Ausführungsform einer Wärmespeichervorrichtung 100 unterscheidet sich von der in 1 dargestellten ersten Ausführungsform im Wesentlichen dadurch, dass die Aufnahmevorrichtung 102 hohlzylinderförmig ausgebildet ist und die Bewegungselemente 114, welche gemäß der in 6 dargestellten dritten Ausführungsform der Wärmespeichervorrichtung 100 einen senkrecht zur Rotationsachse 116 genommenen im Wesentlichen S-förmigen Querschnitt aufweisen, eine horizontale Erstreckung L in der Richtung senkrecht zur Rotationsachse 116 aufweisen, welche im Wesentlichen einem Innendurchmesser D der Aufnahmevorrichtung 102 entspricht. Die Rotationsachse 116 der Bewegungsvorrichtung 112 der Wärmespeichervorrichtung 100 ist bei der in 7 dargestellten vierten Ausführungsform zugleich die Symmetrieachse der hohlzylindrischen Aufnahmevorrichtung 102.One in 7th illustrated fourth embodiment of a heat storage device 100 differs from the in 1 illustrated first embodiment essentially in that the receiving device 102 Is designed as a hollow cylinder and the movement elements 114 which according to the in 6 illustrated third embodiment of the heat storage device 100 one perpendicular to the axis of rotation 116 have taken substantially S-shaped cross section, a horizontal extent L. in the direction perpendicular to the axis of rotation 116 have, which essentially have an inner diameter D. the receiving device 102 corresponds. The axis of rotation 116 the movement device 112 the heat storage device 100 is at the in 7th illustrated fourth embodiment at the same time the symmetry axis of the hollow cylindrical receiving device 102 .

Aufgrund der Länge der Bewegungselemente 114 kann mittels der Bewegungsvorrichtung 112 bei der in 7 dargestellten vierten Ausführungsform der Wärmespeichervorrichtung 100 einerseits das in der Aufnahmevorrichtung 102 angeordnete Speichermedium 104 in Bewegung versetzt und andererseits eine an der Wandung 106 der Aufnahmevorrichtung 102 beim Entladen der Wärmespeichervorrichtung 100 entstehende feste Schicht aus Speichermedium 104 mechanisch abgetragen werden.Due to the length of the moving elements 114 can by means of the movement device 112 at the in 7th illustrated fourth embodiment of the heat storage device 100 on the one hand that in the receiving device 102 arranged storage medium 104 set in motion and on the other hand one on the wall 106 the receiving device 102 when discharging the heat storage device 100 resulting solid layer of storage medium 104 mechanically removed.

Gemäß der in 1 dargestellten ersten Ausführungsform der Wärmespeichervorrichtung 100 dient auch bei der in 7 dargestellten vierten Ausführungsform der Wärmespeichervorrichtung 100 die Wandung 106 der Aufnahmevorrichtung 102 als Wärmeüberträger 110.According to the in 1 illustrated first embodiment of the heat storage device 100 is also used for the in 7th illustrated fourth embodiment of the heat storage device 100 the wall 106 the receiving device 102 as a heat exchanger 110 .

Die Aufnahmevorrichtung 102 kann somit mit Wärmeübertragungsmedium umströmt werden, um Wärme von dem Wärmeübertragungsmedium auf das Speichermedium 104 und umgekehrt übertragen zu können.The receiving device 102 can thus be flowed around with heat transfer medium in order to transfer heat from the heat transfer medium to the storage medium 104 and vice versa.

Im Übrigen stimmt die in 7 dargestellte vierte Ausführungsform der Wärmespeichervorrichtung 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 7th illustrated fourth embodiment of the heat storage device 100 in terms of structure and function with the in 1 first embodiment shown, so that reference is made to the preceding description thereof.

Eine in 8 dargestellte nicht beanspruchte fünfte Ausführungsform einer Wärmespeichervorrichtung 100 unterscheidet sich von der in 1 dargestellten ersten Ausführungsform im Wesentlichen dadurch, dass die Bewegungsvorrichtung 112 nicht durch eine einzige Bewegungseinheit 128, sondern durch drei Bewegungseinheiten 128 gebildet ist.One in 8th Shown not claimed fifth embodiment of a heat storage device 100 differs from the in 1 illustrated first embodiment essentially in that the movement device 112 not by a single movement unit 128 , but through three movement units 128 is formed.

Jede der Bewegungseinheiten 128 umfasst dabei lediglich ein einziges Bewegungselement 114, welches mittels einer dem Bewegungselement 114 zugeordneten Antriebsvorrichtung 117 der Bewegungsvorrichtung 112 um eine im Wesentlichen horizontal verlaufende Rotationsachse 116 drehbar ist.Each of the movement units 128 comprises only a single movement element 114 , which by means of the moving element 114 associated drive device 117 the movement device 112 around a substantially horizontal axis of rotation 116 is rotatable.

Die Bewegungseinheiten 128 der Bewegungsvorrichtung 112 sind bei der in 8 dargestellten fünften Ausführungsform der Wärmespeichervorrichtung in den unterschiedlichen vertikalen Positionen A, B und C angeordnet, wobei die Rotationsachsen 116 der Bewegungselemente 114 der Bewegungseinheiten 128 im Wesentlichen parallel zueinander und horizontal verlaufen.The movement units 128 the movement device 112 are at the in 8th illustrated fifth embodiment of the heat storage device in the different vertical positions A. , B. and C. arranged with the axes of rotation 116 the movement elements 114 of the movement units 128 run essentially parallel to each other and horizontally.

Im Übrigen stimmt die in 8 dargestellte fünfte Ausführungsform der Wärmespeichervorrichtung 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 8th illustrated fifth embodiment of the heat storage device 100 in terms of structure and function with the in 1 first embodiment shown, so that reference is made to the preceding description thereof.

Eine in 9 dargestellte sechste Ausführungsform einer Wärmespeichervorrichtung 100 unterscheidet sich von der in 1 dargestellten ersten Ausführungsform im Wesentlichen dadurch, dass die Antriebswellen 118 für die Bewegungselemente 114a, 114b und 114c nicht ineinander geschachtelt, sondern nebeneinander angeordnet sind, so dass die Bewegungselemente 114a, 114b und 114c in horizontaler Richtung versetzt zueinander angeordnet sind.One in 9 illustrated sixth embodiment of a heat storage device 100 differs from the in 1 illustrated first embodiment essentially in that the drive shafts 118 for the movement elements 114a , 114b and 114c are not nested in each other, but arranged side by side, so that the movement elements 114a , 114b and 114c are arranged offset from one another in the horizontal direction.

Im Übrigen stimmt die in 9 dargestellte nicht beanspruchte sechste Ausführungsform der Wärmespeichervorrichtung 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 9 illustrated sixth embodiment of the heat storage device not claimed 100 in terms of structure and function with the in 1 first embodiment shown, so that reference is made to the preceding description thereof.

Dadurch, dass bei sämtlichen dargestellten Wärmespeichervorrichtungen 100 jeweils mindestens eine Bewegungsvorrichtung 112 vorgesehen ist, mittels welcher zumindest ein Teil des Speichermediums 104 zumindest im flüssigen Aggregatzustand in Bewegung versetzbar ist, wobei die Bewegungsvorrichtung 112 jeweils mindestens zwei Bewegungselemente 114 umfasst, welche an voneinander verschiedenen Positionen A, B, C in der Aufnahmevorrichtung 102 angeordnet sind und mittels welchen eine Bewegung des Speichermediums 104 an voneinander verschiedenen vertikalen Positionen A, B, C in der Aufnahmevorrichtung 102 beeinflussbar ist, kann beim Entladen der Wärmespeichervorrichtung 100 eine effiziente Wärmeübertragung von dem Speichermedium 104 auf das Wärmeübertragungsmedium ermöglicht werden.As a result, in all of the heat storage devices shown 100 at least one movement device each 112 is provided, by means of which at least part of the storage medium 104 can be set in motion at least in the liquid state, wherein the movement device 112 at least two movement elements each 114 includes which are in mutually different positions A. , B. , C. in the receiving device 102 are arranged and by means of which a movement of the storage medium 104 at different vertical positions A. , B. , C. in the receiving device 102 can be influenced, when discharging the heat storage device 100 efficient heat transfer from the storage medium 104 be made possible on the heat transfer medium.

BezugszeichenlisteList of reference symbols

100100
WärmespeichervorrichtungHeat storage device
102102
AufnahmevorrichtungRecording device
104104
SpeichermediumStorage medium
106106
WandungWall
108108
AufnahmeraumRecording room
110110
WärmeüberträgerHeat exchanger
112112
BewegungsvorrichtungMovement device
114114
BewegungselementMovement element
116116
RotationsachseAxis of rotation
117117
AntriebsvorrichtungDrive device
118118
Antriebswelledrive shaft
120120
SteuerungsvorrichtungControl device
122122
RegelungsvorrichtungControl device
124124
vertikale Richtungvertical direction
126126
MessvorrichtungMeasuring device
128128
BewegungseinheitMovement unit
130130
EckbereicheCorner areas
132132
StrömungsführungselementFlow guide element
134134
SpeichermediumstromStorage medium stream
136136
Leitungencables
DD.
InnendurchmesserInside diameter
LL.
Längelength
A, B, CA, B, C
vertikale Positionenvertical positions

Claims (10)

Wärmespeichervorrichtung (100) zum Speichern von Wärme, umfassend - ein Speichermedium (104), welches zum Beladen der Wärmespeichervorrichtung (100) mit Wärme zumindest teilweise von einem festen Aggregatzustand in einen flüssigen Aggregatzustand gebracht wird und welches zum Entladen der Wärmespeichervorrichtung (100) zumindest teilweise von dem flüssigen Aggregatzustand in den festen Aggregatzustand gebracht wird, - eine Aufnahmevorrichtung (102) zur Aufnahme des Speichermediums (104) und - einen Wärmeüberträger (110) zum Übertragen von Wärme von einem Wärmeübertragungsmedium auf das Speichermedium (104) beim Beladen der Wärmespeichervorrichtung (100) und/oder zum Übertragen von Wärme von dem Speichermedium (104) auf das Wärmeübertragungsmedium beim Entladen der Wärmespeichervorrichtung (100), wobei die Wärmespeichervorrichtung (100) eine Bewegungsvorrichtung (112) umfasst, mittels welcher zumindest ein Teil des Speichermediums (104) zumindest im flüssigen Aggregatzustand in Bewegung versetzt wird, wobei die Bewegungsvorrichtung (112) mindestens zwei unabhängig voneinander zu betätigende, zur Beeinflussung der Bewegung des Speichermediums (104) um eine gemeinsame Rotationsachse (116) rotierende Bewegungselemente (114) umfasst, wobei die mindestens zwei Bewegungselemente (114) zur Beeinflussung der Bewegung des Speichermediums (104) an voneinander verschiedenen vertikalen Positionen (A, B, C) in der Aufnahmevorrichtung (102) an voneinander verschiedenen vertikalen Positionen (A, B, C) in der Aufnahmevorrichtung (102) angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Bewegungsvorrichtung (112) mindestens zwei Antriebswellen (118) zum Antreiben von mindestens zwei Bewegungselementen (114) umfasst, wobei mindestens eine der Antriebswellen (118) zumindest abschnittsweise innerhalb mindestens einer weiteren Antriebswelle (118) der mindestens zwei Antriebswellen (118) verläuft.Heat storage device (100) for storing heat, comprising - a storage medium (104) which, in order to charge the heat storage device (100) with heat, is at least partially brought from a solid aggregate state to a liquid aggregate state and which is at least partially brought from the liquid aggregate state into the solid aggregate state to discharge the heat storage device (100), - a receiving device (102) for receiving the storage medium (104) and - a heat exchanger (110) for transferring heat from a heat transfer medium to the storage medium (104) when loading the heat storage device (100) and / or for transferring heat from the storage medium (104) onto the heat transfer medium when discharging the heat storage device (100), the heat storage device (100) comprising a movement device (112) by means of which at least part of the storage medium (104) is set in motion, at least in the liquid state, wherein the movement device ( 112) at least two comprises movement elements (114) rotating independently of one another to influence the movement of the storage medium (104) about a common axis of rotation (116), the at least two movement elements (114) for influencing the movement of the storage medium (104) at mutually different vertical positions (A, B, C) are arranged in the receiving device (102) at mutually different vertical positions (A, B, C) in the receiving device (102), characterized in that the movement device (112) has at least two drive shafts (118) for Comprises driving at least two movement elements (114), at least one of the drive shafts (118) running at least in sections within at least one further drive shaft (118) of the at least two drive shafts (118). Wärmespeichervorrichtung (100) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Bewegungselement (114) einen kreuzförmigen Querschnitt aufweist.Heat storage device (100) according to Claim 1 , characterized in that at least one movement element (114) has a cross-shaped cross section. Wärmespeichervorrichtung (100) nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Bewegungselement (114) einen S-förmigen Querschnitt aufweist.Heat storage device (100) according to one of the Claims 1 or 2 , characterized in that at least one movement element (114) has an S-shaped cross section. Wärmespeichervorrichtung (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Aufnahmevorrichtung (102) zur Führung mindestens eines Speichermediumstroms (134) innerhalb der Aufnahmevorrichtung (102) mindestens ein Strömungsführungselement (132) umfasst.Heat storage device (100) according to one of the Claims 1 to 3 , characterized in that the receiving device (102) for guiding at least one storage medium flow (134) within the receiving device (102) comprises at least one flow guiding element (132). Wärmespeichervorrichtung (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Wärmespeichervorrichtung (100) zur Ermittlung der Viskosität und/oder der Temperatur des Speichermediums (104) an mindestens zwei voneinander verschiedenen vertikalen Positionen (A, B, C) in der Aufnahmevorrichtung (102) mindestens eine Messvorrichtung (126) umfasst.Heat storage device (100) according to one of the Claims 1 to 4th , characterized in that the heat storage device (100) for determining the viscosity and / or the temperature of the storage medium (104) in at least two different vertical positions (A, B, C) in the receiving device (102) has at least one measuring device (126) includes. Wärmespeichervorrichtung (100) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Wärmespeichervorrichtung (100) eine Steuerungsvorrichtung (120) und/oder eine Regelungsvorrichtung (122) zur Steuerung und/oder Regelung einer Betätigung des mindestens einen Bewegungselements (114) in Abhängigkeit von der ermittelten Viskosität und/oder in Abhängigkeit von der ermittelten Temperatur des Speichermediums (104) in einer Umgebung mindestens eines Bewegungselements (114) umfasst.Heat storage device (100) according to Claim 5 , characterized in that the heat storage device (100) has a control device (120) and / or a regulating device (122) for controlling and / or regulating an actuation of the at least one movement element (114) as a function of the determined viscosity and / or as a function of the determined temperature of the storage medium (104) in an environment of at least one movement element (114). Verfahren zum Speichern von Wärme, umfassend Folgendes: - Beladen einer Wärmespeichervorrichtung (100) mit Wärme, wobei ein Speichermedium (104) der Wärmespeichervorrichtung (100) zumindest teilweise von einem festen Aggregatzustand in einen flüssigen Aggregatzustand gebracht wird; - Entladen der Wärmespeichervorrichtung (100), wobei das Speichermedium (104) zumindest teilweise von dem flüssigen Aggregatzustand in den festen Aggregatzustand gebracht wird, wobei mittels einer Bewegungsvorrichtung (112) der Wärmespeichervorrichtung (100) zumindest ein Teil des Speichermediums (104) zumindest im flüssigen Aggregatzustand in Bewegung versetzt wird, wobei mindestens zwei Bewegungselemente (114) unabhängig voneinander betätigt und zur Beeinflussung der Bewegung des Speichermediums (104) um eine gemeinsame Rotationsachse (116) in Rotation versetzt werden, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens zwei Bewegungselemente (114) mittels mindestens zweier zumindest abschnittsweise ineinander geführter Antriebswellen (118) angetrieben werden und dass mittels der mindestens zwei Bewegungselemente (114) eine Bewegung des Speichermediums (104) an voneinander verschiedenen vertikalen Positionen (A, B, C) in der Aufnahmevorrichtung (102) beeinflusst wird.A method for storing heat, comprising the following: - loading a heat storage device (100) with heat, a storage medium (104) of the heat storage device (100) being at least partially brought from a solid physical state to a liquid physical state; - Unloading of the heat storage device (100), the storage medium (104) being at least partially brought from the liquid state of aggregation to the solid state of aggregation, with at least part of the storage medium (104) being at least liquid by means of a movement device (112) of the heat storage device (100) The aggregate state is set in motion, at least two movement elements (114) being actuated independently of one another and being set in rotation about a common axis of rotation (116) to influence the movement of the storage medium (104), characterized in that the at least two movement elements (114) by means of at least two drive shafts (118) guided one inside the other at least in sections are driven and that a movement of the storage medium (104) at different vertical positions (A, B, C) in the receiving device (102) is influenced by means of the at least two movement elements (114). Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass mittels der mindestens zwei Bewegungselemente (114) an voneinander verschiedenen vertikalen Positionen (A, B, C) in der Aufnahmevorrichtung (102) unterschiedlich starke Speichermediumströme (134) erzeugt werden.Procedure according to Claim 7 , characterized in that by means of the at least two movement elements (114) at different vertical positions (A, B, C) in the receiving device (102) different strength storage medium flows (134) are generated. Verfahren nach einem der Ansprüche 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass mittels der mindestens zwei Bewegungselemente (114) mindestens zwei parallel zueinander verlaufende Speichermediumströme (134) erzeugt werden.Method according to one of the Claims 7 or 8th , characterized in that by means of the at least two movement elements (114) at least two storage medium streams (134) running parallel to one another are generated. Verfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens zwei Bewegungselemente (114) in Abhängigkeit von der Temperatur und/oder der Viskosität des Speichermediums (104) in der Umgebung des jeweiligen Bewegungselements (114) betätigt werden.Method according to one of the Claims 7 to 9 , characterized in that at least two movement elements (114) are actuated as a function of the temperature and / or the viscosity of the storage medium (104) in the vicinity of the respective movement element (114).
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