DE102021101633A1

DE102021101633A1 - Behälter für einen Wärmespeicher und Wärmespeicher

Info

Publication number: DE102021101633A1
Application number: DE102021101633.9A
Authority: DE
Inventors: Dirk Zimmermann
Original assignee: AZ Vermoegensverwaltung GmbH and Co KG
Current assignee: AZ Vermoegensverwaltung GmbH and Co KG
Priority date: 2021-01-26
Filing date: 2021-01-26
Publication date: 2022-07-28
Also published as: DE112022000800A5; WO2022161581A1; EP4285066A1

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Behälter (1) für einen Wärmespeicher (100). Der Behälter (1) umfasst einen Innenraum (2), welcher eingerichtet ist, ein Wärmespeichermedium aufzunehmen. Der Behälter (1) umfasst ferner wenigstens einen Anschluss (3; 4), um den Innenraum (2) mit einem Leitungssystem strömungsmäßig zu verbinden und/oder den Innenraum (2) zu befüllen oder zu entleeren. Darüber hinaus umfasst der Behälter (1) eine Wandstruktur (5), welche den Innenraum (2) zumindest teilweise begrenzt und/oder umgibt. Es ist vorgesehen, dass die Wandstruktur (5) ein Holzmaterial aufweist oder daraus besteht. Weiterhin umfasst die Erfindung einen Wärmespeicher (100), beispielsweise zur Heizungsunterstützung und/oder Brauchwassererwärmung.

Description

Die Erfindung betrifft einen Behälter für einen Wärmespeicher. Die Erfindung betrifft ferner einen Wärmespeicher, beispielsweise zur Heizungsunterstützung und/oder Brauchwassererwärmung.
Wärmespeicher dienen der Speicherung von thermischer Energie. Die Wärmespeicher sind sowohl als kurzfristige wie auch als saisonale Speicher verfügbar und können je nach Bauart Niedertemperaturwärme zur Raumheizung oder Hochtemperaturwärme für industrielle Anwendungen aufnehmen und auch wieder abgeben. Dazu nutzen die Wärmespeicher üblicherweise ein Wärmespeichermedium, wie beispielsweise Wasser. Für gewöhnlich umfassen die Wärmespeicher einen Behälter, in welchem das Wärmespeichermedium aufgenommen ist.
Es ist eine Aufgabe der Erfindung, ein Konzept für einen Behälter vorzuschlagen, welcher zur Aufnahme eines Wärmespeichermediums geeignet ist als Behälter eines Wärmespeichers genutzt werden kann. Insbesondere soll ein Wärmespeicher bereitgestellt werden, welcher für einen derartigen Behälter geeignet ist.
Die Aufgabe wird mit einem Behälter gelöst, welcher die Merkmale des Anspruches 1 aufweist. Ferner werden zur Lösung der Aufgabe ein Wärmespeicher mit den Merkmalen des Anspruches 22 sowie eine Verwendung mit den Merkmalen des Anspruches 24 vorgeschlagen.
Vorteilhafte Ausführungsformen und/oder Ausgestaltungen und/oder Aspekte der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, der nachfolgenden Beschreibung und den Figuren.
Ein grundlegender Behälter für einen Wärmespeicher umfasst einen Innenraum, insbesondere wenigstens einen Innenraum. Insbesondere ist der Innenraum eingerichtet, ein Wärmespeichermedium aufzunehmen. Bei dem Wärmespeichermedium kann es sich um ein Fluid, insbesondere ein Gas oder eine Flüssigkeit, wie beispielsweise Wasser, handeln.
Insbesondere umfasst der Behälter ferner wenigstens einen Anschluss, beispielsweise um den Innenraum mit einem, beispielsweise außerhalb des Behälters verlaufendes Leitungssystem strömungsmäßig zu verbinden und/oder den Innenraum zu befüllen oder zu entleeren. Insbesondere umfasst der Behälter ferner eine Wandstruktur. Insbesondere begrenzt und/oder umgibt die Wandstruktur den Innenraum zumindest teilweise. Insbesondere ist der wenigstens eine Anschluss der Wandstruktur zugeordnete, beispielsweise daran angeordnet. Beispielsweise handelt es sich bei der Wandstruktur um eine Außenwandung des Behälters.
Bei einer Ausführungsform ist es vorgesehen, dass die Wandstruktur ein Holzmaterial aufweist oder daraus besteht. Es hat sich gezeigt, dass Holz als Material für den Behälter, wie beispielsweise für die Wandstruktur, das Erreichen einer gewünschten hohen Steifigkeit und/oder Festigkeit des Behälters begünstigt. Darüber hinaus hat es sich gezeigt, dass durch den Einsatz des Holzes der Behälter gewichtsmäßig relativ leicht gebaut werden kann. Dies ist darauf zurückzuführen, dass Holz ein günstiges Verhältnis von Festigkeit und Gewicht aufweist.
Es hat sich ferner gezeigt, dass Holz für den Behälter, wie beispielsweise für die Wandstruktur, das Erreichen einer gewünschten thermischen Isolierwirkung begünstigt, um etwaige Wärmeverluste bei der Wärmespeicherung möglichst klein zu halten. Dies ist darauf zurückzuführen, dass Holz aufgrund seiner Porosität eine relativ geringe Wärmeleitfähigkeit hat. Durch die Nutzung des Holzmaterials ist es ermöglicht, dass eine zusätzliche Wärmedämmung des Behälters verringert oder gar komplett eingespart werden kann.
Um die gewünschte thermische Isolierwirkung zu erreichen, sollte die Wandstruktur eine Wanddicke von wenigstens 20 mm, insbesondere von wenigstens 30 mm aufweisen. Insbesondere sollte die Wanddicke, vorzugsweise mindestens, zwischen 30 mm und 100 mm liegen, insbesondere einen beliebigen Zwischenwert zwischen 30 mm und 100 mm haben, beispielsweise 30 mm oder 35 mm oder 40 mm oder 45 mm oder 50 mm oder 55 mm oder 60 mm oder 65 mm oder 70 mm oder 75 mm oder 80 mm oder 85 mm oder 90 mm oder 95 mm oder 100 mm betragen. Es hat sich gezeigt, dass bei einer solchen Wandstärke die Wandstruktur eine thermische Isolierwirkung in der Weise aufweist, dass auf eine zusätzliche Wärmedämmung verzichtet werden kann. Es bietet sich für diesen Fall an, dass die Wandstruktur ausschließlich das Holzmaterial aufweist, insbesondere daraus besteht.
Das Holzmaterial kann Hartholz, wie beispielsweise Laubholz, oder Weichholz, wie beispielsweise Nadelholz, aufweisen oder daraus bestehen. Beispielsweise weist das Holzmaterial ein Eichenholz oder ein Akazienholz oder eine Robinienholz oder ein Kastanienholz auf oder besteht daraus.
Bei einer Ausführungsform weist das Holzmaterial ein Pappelholz auf oder besteht daraus. Es hat sich gezeigt, dass das Pappelholz günstige Eigenschaften aufweist, um als ein Bestandteil für die Wandstruktur des Behälters genutzt zu werden bzw. daraus die Wandstruktur des Behälters zu bilden. Dies ist beispielsweise darauf zurückzuführen, dass das Pappelholz, insbesondere in Querrichtung, ein relativ geringes Quellmaß und/oder Schwindmaß aufweist, so dass eine gewisse Quellung als Dichtungseffekt genutzt werden kann, aber dennoch die Quellung nur moderat auftritt. Darüber hinaus hat das Pappelholz eine relativ geringe Rohdichte, so dass ein daraus gebildeter Behälter gewichtsmäßig relativ leicht ist. Ein weiterer positiver Aspekt ist die geringe Astigkeit des Pappelholzes, was eine hohe Stabilität und Dichtigkeit des Behälters begünstigt.
Bei einer ermöglichen Ausführungsform ist das Holzmaterial ein Vollholz bzw. weist das Holzmaterial ein Vollholz auf oder besteht daraus. Unter dem Begriff „Vollholz“ oder „Massivholz“ ist in der vorliegenden Beschreibung insbesondere ein Holz zu verstehen, dessen Querschnitt aus einem Baumstamm herausgearbeitet und gegebenenfalls spanabhebend bearbeitet ist. Eine weitergehende Bearbeitung ist bevorzugt noch nicht vorgenommen. Dadurch ist bei dem Vollholz das ursprüngliche Gefüge des Holzstamms noch unverändert oder weitgehend unverändert, es wurde also nicht oder im Wesentlichen nicht mechanisch oder mechanisch-chemisch verändert. Indem das Holzmaterial ein Vollholz ist, ist daher eine Fertigung des Behälters, insbesondere der Wandstruktur, in technisch einfacher Weise und/oder zu geringen Kosten begünstigt, wobei die vorstehend beschriebenen positiven Eigenschaften von Holz im Hinblick auf den Behälter bzw. die Wandstruktur gegeben sind.
Ergänzend oder alternativ kann das Holzmaterial ein Brettschichtholz oder ein Holzwerkstoff aufweisen oder daraus bestehen. Unter dem Begriff „Brettschichtholz“ ist in der vorliegenden Beschreibung insbesondere ein Holzmaterial zu verstehen, welches wenigstens zwei oder drei Lagen von Holzbrettern umfasst, die vorzugsweise mit jeweils gleicher Faserrichtung aneinander liegen und gegeneinander verklebt sind. Insbesondere sind jeweils benachbarte Holzbretter gegeneinander verklebt. Unter dem Verkleben ist ein Verbinden mittels eines Klebstoffs, wie beispielsweise eines Holzleims und/oder eines Schmelzklebstoffes, insbesondere eines wasserfesten Klebstoffs zu verstehen.
Unter dem Begriff „Holzwerkstoff“ ist in der vorliegenden Beschreibung insbesondere ein Holzmaterial zu verstehen, welches durch ein Zerkleinern von Holz, wie beispielsweise Vollholz, und anschließendem Zusammenfügen der daraus gewonnenen Holzpartikel gebildet wird. Die Holzpartikel können ohne oder mit Bindemitteln oder mechanischen Verbindungen miteinander verbunden sein. Darin sind Holzspanwerkstoffe, wie beispielsweise Holzpresswerkstoffe bzw. Holzpressplatten, oder Holzfaserwerkstoffe, wie beispielsweise Holzfaserplatten, oder Verbundwerkstoffe, wie beispielsweise Holz-Polymer-Werkstoffe (WPC, Wood-Plastic-Composite) umfasst.
Bei einer möglichen Ausführungsform ist der Behälter eingerichtet, in seinem Innenraum wenigstens eine, vorzugsweise von einem Wärmeträgermedium durchströmbare Leitung aufzunehmen, beispielsweise um zwischen dem Wärmeträgermedium und dem Wärmespeichermedium einen Wärmeaustausch zu bewirken. Dadurch ist der Behälter für einen Wärmespeicher ausgebildet, der neben seiner Funktion einer Wärmespeicherung auch eine Wärmeaustauschfunktion ausübt bzw. ausüben kann. Bei dem Wärmeträgermedium kann es sich um ein Fluid, insbesondere ein Gas oder eine Flüssigkeit, wie beispielsweise Wasser, handeln.
Insbesondere umfasst der Behälter wenigstens eine, vorzugsweise zwei Durchgänge und/oder Durchgangsstellen, um darüber die wenigstens eine Leitung an ein außerhalb des Behälters vorliegendes Leitungssystem anzuschließen. Bei dem Leitungssystem kann es sich um ein Rohrleitungssystem zur Verteilung eines in einer Heizungsanlage erwärmten Wärmeträgermediums handeln. Unter einem solchen Rohrleitungssystem ist in der vorliegenden Beschreibung insbesondere auch ein Heizkreis zu verstehen.
Insbesondere umfasst der Behälter ferner wenigstens eine Haltestruktur, beispielsweise um daran die wenigstens eine Leitung innerhalb des Innenraums in einer vorgegebenen Lage zu halten. Dies ist beispielsweise von Vorteil, wenn die wenigstens eine Leitung eine flexible Leitung, wie beispielsweise ein Wellrohr ist. Beispielsweise ist die vorgegebene Lage eine für den Wärmeaustausch mit dem Wärmespeichermedium des Behälters günstige Ausrichtung bzw. Position.
Es bietet sich an, dass die Haltestruktur ein Holzmaterial aufweist oder daraus besteht. Beispielsweise handelt es sich bei dem Holzmaterial um das vorstehend beschriebene Holzmaterial. Insofern ergeben sich die vorstehend beschriebenen Vorteile des Holzmaterials auch bei der Haltestruktur. Beispielsweise handelt es sich bei dem Holzmaterial um das Holzmaterial, welches die vorstehend beschriebene Wandstruktur aufweist oder aus welchem die vorstehend beschriebene Wandstruktur besteht.
Es hat sich ferner gezeigt, dass durch Holz als Material für die Haltestruktur eine Dämpfung von auftretenden mechanischen Schwingungen begünstigt ist. Derartige Schwingungen können durch die an der Halterstruktur angebundene wenigstens eine Leitung bzw. Rohrleitung bewirkt sein, und beispielsweise aus einem stoßartigen Durchströmen des Wärmeträgermediums durch die wenigstens eine Leitung resultieren. Häufig machen sich diese Schwingungen durch ein Vibrieren der wenigstens einen Leitung bemerkbar. Es konnte beobachtet werden, dass die günstige Dämpfungseigenschaft des Holzes, welche auf seine Faserstruktur zurückzuführen ist, sich positiv auf das Dämpfungsverhalten der Haltestruktur auswirkt und den Schwingungen der wenigstens einen Leitung entgegenwirkt.
Bei einer Ausführungsform ist die Haltestruktur einer Wandung des Behälters, insbesondere der vorstehend beschriebenen Wandstruktur, zugeordnet. Dadurch ist eine lagefeste Ausrichtung der wenigstens einen Leitung in dem Innenraum begünstigt, da bereits die Haltestruktur für die wenigstens eine Leitung in einer Zuordnung, insbesondere festen Zuordnung, zu einem Bauteil des Behälters steht. Beispielsweise ist die Haltestruktur an der Wandung angeordnet. Insbesondere stützt sich die Haltestruktur an der Wandung ab.
Insbesondere ist die Haltestruktur an der Wandung ausgebildet. Dadurch ist eine Montage der Haltestruktur erleichtert, da lediglich die Wandung zu montieren ist, um auch die Haltestruktur in eine montierte Position bzw. Endposition zu bringen. Beispielsweise ist die Haltestruktur an der Wandung angeformt. Dadurch ergeben sich Vorteile bei der Herstellung, da die Wandung und die Haltestruktur aus einem Stück gefertigt werden können.
Alternativ kann die Haltestruktur mit der Wandung verbunden sein. Insbesondere ist die Haltestruktur an der Wandung befestigt. Insofern kann für die Wandung und die Haltestruktur auf zueinander separate Bauteile zurückgegriffen werden. Beispielsweise ist die Haltestruktur an der Wandung mittels separater Befestigungselemente, wie beispielsweise Schraubelemente, befestigt. Alternativ kann die Haltestruktur über eine Steckverbindung an der Wandung gehalten sein bzw. befestigt sein, wobei die Steckverbindung eine Einsteckaufnahme und ein darin eingeführtes Steckelement umfasst und die Einsteckaufnahme der Wandung und das Steckelement der Haltestruktur zugeordnet sind. Dadurch ist eine Anbindung der Haltestruktur an der Wandung ohne zusätzliche Befestigungselemente ermöglicht.
Beispielsweise ist die Einsteckaufnahme an der Wandung ausgebildet, insbesondere angeformt bzw. ausgeformt. Beispielsweise ist das Steckelement an der Haltestruktur ausgebildet, insbesondere angeformt bzw. ausgeformt. Dadurch ist eine Befestigung der Haltestruktur an der Wandung erleichtert, da dazu lediglich das Steckelement in die Einsteckaufnahme einzubringen ist.
Eine mögliche Ausführungsform besteht darin, dass der Behälter zumindest teilweise zylinderförmig ausgebildet ist. Beispielsweise ist der Behälter zumindest teilweise als Kreiszylinder oder elliptischer Zylinder ausgebildet. Grundsätzlich kann der zylinderförmige Behälter auch einen mehreckigen, insbesondere viereckigen Querschnitt aufweisen. Insbesondere weist der Behälter eine um eine Mittelachse verlaufende Seitenwandung, eine Bodenwandung und eine Deckenwandung auf, welche den Innenraum umgeben und/oder begrenzen. Insbesondere ist es vorgesehen, dass die Seitenwandung und/oder die Bodenwandung und/oder die Deckenwandung das vorstehend beschriebene Holzmaterial aufweisen oder daraus bestehen. Insofern kann die vorstehend beschriebene Wandstruktur durch die Seitenwandung und/oder die Bodenwandung und/oder die Deckenwandung des Behälters gebildet sein.
Insbesondere ist es vorgesehen, dass das Holzmaterial eine Faserrichtung aufweist, welche sich in Richtung der Mittelachse des Behälters erstreckt. Dadurch ist das Erreichen einer gewünschten hohen Steifigkeit und/oder Festigkeit des Behälters begünstigt. Unter dem Begriff „Faserrichtung“ ist in der vorliegenden Beschreibung insbesondere die Richtung des Faserverlaufes im Holz zu verstehen. Die Faserrichtung verläuft vorzugsweise in axialer Richtung, also parallel oder im Wesentlichen parallel zur Stammachse des Holzes.
Insbesondere weist der Behälter im Bereich eines unteren Endes eine Aufstandsfläche auf, um darüber auf einem Untergrund aufgestellt zu werden. Beispielsweise ist das untere Ende ein axiales Ende in Bezug auf die Mittelachse des Behälters. Dadurch ist eine längliche Ausbildung des Behälters mit einer Längserstreckung in Richtung der Mittelachse zu realisieren, bei die Mittelachse eine Vertikalachse bildet. In dieser Bauform ist das Erreichen einer Temperaturschichtung bei einem im Innenraum des Behälters aufgenommenen Wärmespeichermedium begünstigt.
Insbesondere umfasst die Haltestruktur wenigstens ein, vorzugsweise mehrere Halteelemente. Insbesondere sind die Halteelemente, vorzugsweise jeweils, länglich ausgebildet. Insbesondere erstrecken sich die Halteelemente, vorzugsweise jeweils, mit ihrer Längserstreckung in Richtung der Mittelachse. Beispielsweise sind die Halteelemente bezüglich ihrer Längserstreckung parallel oder im Wesentlichen parallel zueinander angeordnet.
Insbesondere weisen die Halteelemente mehrere oder eine Vielzahl von Anbindungsstellen für die wenigstens eine Leitung auf. Dadurch ist die wenigstens eine Leitung in einer gewünschten Position zu halten. Auch kann dadurch der Verlauf der wenigstens einen Leitung in einer gewünschten Form gehalten werden, beispielsweise wenn die wenigstens eine Leitung flexibel ist, insbesondere ein Wellrohr ist.
Insbesondere sind die Anbindungsstellen, insbesondere die Anbindungsstellen wenigstens eines der Halteelemente oder die Anbindungsstellen eines jeweiligen Halteelementes, in Richtung der Längserstreckung der Halteelemente und/oder in Richtung der Mittelachse gesehen, hintereinanderliegend angeordnet. Beispielsweise sind die Anbindungsstellen eines der Halteelemente gegenüber den Anbindungsstellen eines anderen der Halteelemente in Richtung ihrer Längserstreckung bzw. in Richtung der Mittelachse versetzt zueinander angeordnet.
Dadurch ist beispielsweise die wenigstens eine Leitung zumindest über einen Längenabschnitt in eine sich um die Mittelachse verlaufende und in Richtung der Mittelachse erstreckende Helixform, also zylindrische Spiralform, zu bringen und/oder in einer solchen Form zu halten.
Sofern wenigstens eines der Halteelemente oder das wenigstens eine Halteelement das Holzmaterial aufweist oder daraus besteht, weist nach einer Ausgestaltung das Holzmaterial eine Faserrichtung auf, welche sich in Richtung der Längserstreckung des wenigstens einen Halteelementes erstreckt. Dadurch ist das Erreichen der gewünschten hohen Steifigkeit und/oder Festigkeit des wenigstens einen Halteelementes bzw. der Haltestruktur begünstigt.
Bei einer Ausführungsform ist wenigstens eines der Halteelemente an der Seitenwandung angeordnet. Insbesondere ist das wenigstens eine Halteelement an der Seitenwandung ausgebildet. Dadurch ist eine Montage des wenigstens einen Halteelementes erleichtert, da lediglich die Seitenwandung zu montieren ist, um auch das wenigstens eine Halteelement in eine montierte Position bzw. Endposition zu bringen. Beispielsweise ist das wenigstens eine Halteelement an der Seitenwandung angeformt. Dadurch ergeben sich Vorteile bei der Herstellung, da die Seitenwandung und das wenigstens eine Halteelement aus einem Stück gefertigt werden können.
Alternativ kann das wenigstens eine Halteelement an der Seitenwandung kraftschlüssig und/oder formschlüssig und/oder stoffschlüssig angebunden sein. Insofern kann für die Seitenwandung und das wenigstens eine Halteelement auf zueinander separate Bauteile zurückgegriffen werden.
Beispielsweise ist das wenigstens eine Halteelement an der Seitenwandung mittels separater Befestigungselemente, wie beispielsweise Schraubelemente, befestigt.
Alternativ kann das wenigstens eine Halteelement mit der Seitenwandung über eine Steckverbindung verbunden sein. Beispielsweise umfasst die Steckverbindung eine Einsteckaufnahme und ein darin eingeführtes Steckelement. Beispielsweise sind die Einsteckaufnahme der Seitenwandung und das Steckelement dem wenigstens einen Halteelement zugeordnet. Dadurch ist eine Anbindung des wenigstens einen Halteelementes an der Seitenwandung ohne zusätzliche Befestigungselemente ermöglicht.
Beispielsweise ist die Einsteckaufnahme an der Seitenwandung ausgebildet, insbesondere angeformt bzw. ausgeformt. Beispielsweise ist das Steckelement an dem wenigstens einen Halteelement ausgebildet, insbesondere angeformt bzw. ausgeformt. Dadurch ergeben sich Vorteile bei der Herstellung, da die Einsteckaufnahme und die Seitenwandung aus einem Stück gefertigt werden können und ebenso das Steckelement und das wenigstens eine Halteelement aus einem Stück gefertigt werden können.
Bei einer möglichen Ausgestaltung ist die Einsteckaufnahme durch eine Vertiefung in der Seitenwandung, insbesondere der Innenseite der Seitenwandung, gebildet. Insbesondere weist die Vertiefung eine längliche Erstreckung in Richtung der Mittelachse auf. Insbesondere erstreckt die Einsteckaufnahme sich bis zum unteren Ende und/oder zum oberen Ende der Seitenwandung und insbesondere bildet die Einsteckaufnahme dort eine seitliche Einführöffnung für das Steckelement aus.
Auf diese Weise ist ein seitliches Einschieben des Steckelementes in die Einsteckaufnahme, also ein Einschieben in Richtung der Mittelachse von oben oder von unten ermöglicht. Dadurch ist der Zusammenbau erleichtert, da eine Montage des wenigstens einen Halteelementes an der Seitenwandung von oben oder von unten erfolgen und eine Montage über den Innenraum und quer zu Mittelachse vermieden werden kann. Dies ist von Vorteil, beispielsweise wenn der Behälter in Richtung der Mittelachse eine relativ groß bauend und quer zur Mittelachse relativ klein bauend ist.
Es kann ferner vorgesehen sein, dass das Steckelement in der Einsteckaufnahme zumindest in radialer Richtung bezüglich der Mittelachse bzw. quer zur Mittelachse kraftschlüssig und/oder formschlüssig und/oder stoffschlüssig gehalten ist. Dadurch ist das Steckelement gegen ein Lösen aus der Einsteckaufnahme gesichert und damit eine stabile und/oder dauerhafte Anbindung des wenigstens einen Halteelements an der Seitenwandung begünstigt. Beispielsweise bilden hierzu das Steckelement und die Einsteckaufnahme eine Feder-Nut-Verbindung aus. Beispielsweise ist das Federelement an dem wenigstens einen Halteelement ausgebildet, insbesondere angeformt.
Es kann ferner vorgesehen sein, dass das Steckelement und die Einsteckaufnahme eine Schwalbenschwanzverbindung ausbilden. Dadurch ist das wenigstens eine Halteelement gegen ein Lösen von der Seitenwandung in Richtung quer zur Mittelachse formschlüssig gesichert.
Bei einer weiteren Ausführungsform weist die Seitenwandung eine Vielzahl von länglichen Wandelementen auf. Insbesondere erstrecken sich die Wandelemente mit ihrer Längserstreckung, insbesondere mit ihrer jeweiligen Längserstreckung, in Richtung der Mittelachse. Insbesondere liegen benachbarte Wandelemente, insbesondere jeweils benachbarte Wandelemente, längsseitig aneinander. Dadurch ist eine einfache Herstellung der um die Mittelachse umlaufenden Seitenwandung des zylinderförmigen Behälters begünstigt, da dazu auf die Vielzahl der Wandelemente zurückgegriffen wird, welche die umlaufende Seitenwandung bilden.
Insbesondere ist das wenigstens eine Halteelement an einem der Wandelemente angeordnet. Dadurch ist eine Montage des wenigstens einen Halteelementes erleichtert, da lediglich das eine Wandelement zu montieren ist, um auch das wenigstens eine Halteelement in eine montierte Position bzw. Endposition zu bringen.
Bei einer weiteren Ausführungsform ist der Behälter fassartige ausgebildet, insbesondere als fassartiger Holzbehälter ausgebildet. Insbesondere weist der fassartige Holzbehälter einen das Holzmaterial aufweisenden Holzkörper auf. Insbesondere umfasst der Holzkörper eine Vielzahl von Dauben. Insbesondere bilden die Dauben die Seitenwandung des Behälters aus. Dadurch ist eine einfache Herstellung des Behälters ermöglicht.
Unter dem Begriff „Daube“ ist in der vorliegenden Beschreibung insbesondere ein Vollholz zu verstehen, welches entlang der natürlichen Faser des Holzes gespalten ist und vorzugsweise auf einen vorgegebenen Feuchtigkeitsgehalt getrocknet ist. Bevorzugt ist die Daube beispielsweise durch ein Dampfbiegeverfahren in eine gewölbte Form gebracht.
Insbesondere ist es vorgesehen, dass im Bereich des unteren Endes des Behälters die Seitenwandung eine um die Mittelachse umlaufenden Nut aufweist, in welche die Bodenwandung randseitig aufgenommen ist. Insbesondere ist es ferner vorgesehen, dass im Bereich des oberen Endes des Behälters die Seitenwandung eine um die Mittelachse umlaufende weitere Nut aufweist, in welche die Deckenwandung bzw. der Deckel randseitig aufgenommen ist.
Nach einem Aspekt wird ein Wärmespeicher vorgeschlagen. Beispielsweise dient der Wärmespeicher zur Heizungsunterstützung und/oder Brauchwassererwärmung oder ist dazu geeignet. Insbesondere umfasst der Wärmespeicher wenigstens einen Behälter der vorstehend beschriebenen Art.
Bei einer Ausführungsform ist weist der Behälter in seinem Innenraum wenigstens eine von einem Wärmeträgermedium durchströmbar Leitung auf, um zwischen dem Wärmeträgermedium und einem in dem Innenraum befindlichen Wärmespeichermedium einen Wärmeaustausch zu bewirken. Bei dem Wärmeträgermedium kann es sich um das vorstehend beschriebene Wärmeträgermedium handeln. Bei dem Wärmespeichermedium kann es sich um das vorstehend beschriebene Wärmespeichermedium handeln.
Es ist insbesondere vorgesehen, dass die wenigstens eine Leitung ein Wellrohr aufweist oder daraus besteht. Unter dem Begriff „Wellrohr“ ist in der vorliegenden Beschreibung insbesondere eine Rohrleitung mit wellenförmig wechselndem Durchmesser zu verstehen, welche aufgrund der Wellung flexibel ist. Bei dem Wellrohr kann es sich um ein metallisches Wellrohr handeln. Beispielsweise weist das Wellrohr Edelstahl auf oder besteht daraus. Grundsätzlich kann das Wellrohr auch ein Kunststoffmaterial aufweisen oder daraus bestehen. In der vorliegenden Beschreibung ist insbesondere unter dem Begriff „Wellrohr“ auch die Bezeichnung „Wellschlauch“ umfasst.
Nach einem weiteren Aspekt wird eine Verwendung eines fassartigen Holzbehälters als Wärmespeicherbehälter vorgeschlagen. Insbesondere handelt es sich bei dem Wärmespeicherbehälter um den vorstehend beschriebenen Behälter.
Weitere Einzelheiten und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung mehrerer Ausführungsbeispiele anhand der Zeichnung. Es zeigen:

1 eine mögliche Ausführungsform eines Behälters als Bestandteil eines Wärmespeichers in einer perspektivischen Darstellung,
2 einen Teilzusammenbau des Behälters gemäß der 1 in einer perspektivischen Darstellung,
3 der Teilzusammenbau des Behälters der 2 mit einer daran montierten, wendelförmig umlaufenden Rohrleitung,
4 der Teilzusammenbau des Behälters gemäß der 2 zusammen mit der Rohrleitung gemäß der 3 und mit einer montierten Bodenwandung und einer montierten Deckenwandung,
5, 6 weitere Montagezustände des Wärmespeichers gemäß der 1,
7 den Wärmespeicher der 1 in einem endmontierten Zustand,
8 eine weitere mögliche Ausführungsform eines Behälters für einen Wärmespeicher gemäß der 1 in einem Teilzusammenbau,
9 einen vergrößerten Ausschnitt der 8 aus einem Bereich einer Wandstruktur und einem daran angeordneten Halteelement in einer Explosionsdarstellung,
10 eine weitere Ausführungsform eines Behälters für einen Wärmespeicher in einem vergrößerten Ausschnitt aus einem Bereich einer Wandstruktur und einem daran angeordneten Halteelement in einer Explosionsdarstellung,
11 eine mögliche Ausführungsform eines Halteelementes zum Halten einer Rohrleitung an einer Wandstruktur eines Behälters für einen Wärmespeicher in einer Seitenansicht,
12 eine weitere Ausführungsform eines Halteelementes zum Halten einer Rohrleitung an einer Wandstruktur eines Behälters für einen Wärmespeicher in einer perspektivischen Ansicht,
13 eine weitere Ausführungsform eines Halteelementes zum Halten einer Rohrleitung an einer Wandstruktur eines Behälters für einen Wärmespeicher in einer Seitenansicht, und
14 eine weitere Ausführungsform eines Halteelementes zum Halten einer Rohrleitung an einer Wandstruktur eines Behälters für einen Wärmespeicher in einer Explosionsdarstellung.

1 zeigt - in schematischer Darstellung - eine mögliche Ausführungsform eines Behälters 1 in einer perspektivischen Ansicht von vorne. Der Behälter 1 kann ein Bestandteil eines Wärmespeichers 100 sein. Ein solcher Wärmespeicher 100 dient beispielsweise zur Speicherung von thermische Energie. Beispielsweise handelt es sich bei dem Wärmespeicher 100 um einen Pufferspeicher oder einen Brauchwasserspeicher.
Bevorzugt umfasst der Behälter 1 einen Innenraum 2 (5), welcher eingerichtet ist, ein Wärmespeichermedium aufzunehmen. Bei dem Wärmespeichermedium kann es sich um ein Fluid, insbesondere ein Gas oder eine Flüssigkeit, wie beispielsweise Wasser, handeln. Bevorzugt umfasst der Behälter 1 ferner wenigstens einen, insbesondere mehrere, beispielsweise zwei Anschlüsse 3, 4, um den Innenraum 2 mit einem (in der 1 nicht dargestellten) Rohrleitungssystem strömungsmäßig zu verbinden und/oder den Innenraum 2 zu befüllen oder zu entleeren.
Beispielsweise ist über die Anschlüsse 3, 4 der Wärmespeicher 100 an einen Wärmekreis bzw. Heizkreis einer Wärmeversorgungsanlage anzuschließen, wenn beispielsweise der Wärmespeicher 100 als Pufferspeicher genutzt werden soll. Auch kann über die Anschlüsse 3, 4 der Wärmespeicher 100 an ein Trinkwassernetz angeschlossen werden, wenn beispielsweise der Wärmespeicher 100 als Brauchwasserspeicher bzw. Heißwasserspeicher genutzt werden soll.
Bevorzugt umfasst der Behälter 1 ferner eine Wandstruktur 5, durch welche der Innenraum 2 zumindest teilweise begrenzt und/oder umgeben ist. Bevorzugt handelt es sich bei der Wandstruktur 5 um eine Außenwandung des Behälters 1. Beispielsweise ist wenigstens einer der Anschlüsse 3, 4 der Wandstruktur 5 zugeordnet, insbesondere daran angeordnet.
Bevorzugt weist die Wandstruktur 5 ein Holzmaterial auf oder besteht daraus. Bevorzugt weist die Wandstruktur 5 eine Wanddicke s auf, welche wenigstens 30 mm beträgt. Aufgrund der thermischen isolierenden Wirkung des Holzmaterials ist eine zusätzliche Wärmedämmung der Außenhülle des Wärmespeichers 100 nicht notwendig, sofern die Wanddicke s der Wandstruktur 5 wenigstens den vorstehenden Wert überschreitet. Bevorzugt ist das Holzmaterial ein Vollholz. Bevorzugt ist das Holzmaterial ein Eichenholz oder ein Akazienholz oder ein Robinienholz oder ein Kastanienholz.
2 zeigt beispielhaft einen Teilzusammenbau des Behälters 1 in einer perspektivischen Darstellung. 3 zeigt beispielhaft den Teilzusammenbau gemäß der 2 zusammen mit einer Leitung 50. Wie daraus ersichtlich ist, kann der Behälter 1 eingerichtet sein, in seinem Innenraum 2 eine Leitung, insbesondere die vorstehend beschriebene Leitung 50 aufzunehmen. Bei der Leitung 50 bzw. Rohrleitung kann es sich um eine flexible Leitung, wie beispielsweise ein Wellrohr handeln.
Durch die Leitung 50 kann ein Wärmeträgermedium durchgeleitet werden, um zwischen einem in dem Innenraum 2 befindlichen Wärmespeichermedium, insbesondere dem vorstehend beschriebenen Wärmespeichermedium, und dem Wärmeträgermedium einen Wärmeaustausch zu bewirken. Insofern kann die Leitung 50 die Funktion eines Wärmetauschers ausüben. Bei dem Wärmeträgermedium kann es sich um ein Fluid, insbesondere ein Gas oder eine Flüssigkeit, wie beispielsweise Wasser, handeln.
Bevorzugt umfasst der Behälter 1 wenigstens zwei Durchgänge bzw. Durchgangsstellen 6, 7, um darüber die Leitung 50 an ein (in den 1 bis 3 nicht dargestelltes) beispielsweise externes Leitungssystem anzuschließen. Bevorzugt ist im Bereich des jeweiligen Durchgangs 6 bzw. 7 jeweils ein Leitungsende 52 bzw. 52 angeordnet, um daran das Leitungssystem anschließen zu können. Bei dem Leitungssystem kann es sich um ein Rohrleitungssystem zur Verteilung eines in einer Heizungsanlage erwärmten Wärmeträgermediums handeln.
Bevorzugt umfasst der Behälter 1 wenigstens eine Haltestruktur 8 (2), um daran die Leitung 50 in einer vorgegebenen Lage im Innenraum 2 zu halten (3). Beispielsweise ist die Leitung 50 wendelförmig verlaufend an der Haltestruktur 8 gehalten. Bevorzugt ist die Haltestruktur 8 an der Wandstruktur 5 angeordnet. Die Haltestruktur 8 kann ein Holzmaterial, insbesondere das vorstehend beschriebene Holzmaterial, aufweisen oder daraus bestehen. Beispielsweise weisen die Haltestruktur 8 und die Wandstruktur 5 das gleiche Holzmaterial auf oder bestehen daraus.
Bevorzugt ist der Behälter 1 zylinderförmig ausgebildet und weist beispielsweise einen runden, insbesondere kreisrunden Querschnitt auf. Bevorzugt weist der Behälter 1 eine um eine Mittelachse M verlaufende Seitenwandung 13, eine Bodenwandung 14 (4) und eine Deckenwandung 15 bzw. einen Deckel (1 und 4) auf. Bevorzugt sind die Bodenwandung 14 und die Deckenwandung 15 in Richtung der Mittelachse M gesehen, zueinander beabstandet angeordnet und/oder einander gegenüberliegend. Bevorzugt befindet sich die Bodenwandung 14 in einem Bereich des unteren Endes 9 des Behälters 1. Bevorzugt befindet sich die Deckenwandung 15 in einem Bereich des oberen Endes 10 des Behälters 1.
Bevorzugt ist die Seitenwandung 13 durch die Wandstruktur 5 gebildet oder weist die Wandstruktur 5 auf. Insofern weist die Wandstruktur 5 das vorstehend beschriebene Holzmaterial auf oder besteht daraus. Ergänzend kann die Bodenwandung 14 ein Holzmaterial, insbesondere das vorstehend beschriebene Holzmaterial, aufweisen oder daraus bestehen. Ergänzend kann die Deckenwandung 15 bzw. der Deckel ein Holzmaterial, insbesondere das vorstehend beschriebene Holzmaterial, aufweisen oder daraus bestehen.
Bevorzugt weist der Behälter 1 im Bereich des unteren Endes 9 eine Aufstandsfläche 11 auf, um darüber auf einem (in den Figuren nicht dargestellten) Untergrund aufgestellt zu werden. Beispielsweise ist die Aufstandsfläche 11 an wenigstens einem, vorzugsweise mehreren, beispielsweise drei Fußabschnitten 12 ausgebildet. Beispielsweise sind die Fußabschnitte 12 an der Seitenwandung 13 angeordnet, insbesondere angeformt.
Wie beispielsweise aus der 2 ersichtlich ist, kann im Bereich des unteren Endes 9 des Behälters 1 die Seitenwandung 13 eine um die Mittelachse M umlaufende Nut 21 aufweisen, in welche die Bodenwandung 14 aufgenommen ist. Auch im Bereich des oberen Endes 10 des Behälters 1 kann die Seitenwandung 13 eine um die Mittelachse M umlaufende Nut 22 aufweisen, in welche die Deckenwandung 15 bzw. der Deckel aufgenommen ist. Dies ist beispielsweise aus 4 und 5 ersichtlich, welche den Behälter 1 bzw. den Wärmespeicher 100 jeweils als Teilzusammenbau zeigen.
Die Wandstruktur 5 bzw. die Seitenwandung 13 kann eine Vielzahl von länglichen Wandelementen 23 aufweisen oder daraus gebildet sein. Beispielsweise erstrecken sich die Wandelemente 23 mit ihrer Längserstreckung in Richtung der Mittelachse M. Bevorzugt liegen benachbarter, insbesondere jeweils benachbarte Wandelemente 23.1, 23.2 längsseitig aneinander.
Bevorzugt sind die Wandelemente 23 über den Umfang um die Mittelachse M miteinander verspannt, beispielsweise um dadurch eine fluiddichte Abdichtung an den Stoßkanten der jeweils aneinander liegenden benachbarten Wandelemente 23.1, 23.2 zu erreichen. Dazu kann wenigstens eine Ringstruktur 27 bzw. 28 vorgesehen sein, welche den Außenumfang des Behälters 1 umgibt und eine Spannkraft auf die Wandelemente 23 ausübt. Beispielsweise ist die wenigstens eine Ringstruktur 27, 28 als ringförmiges Band, insbesondere Metallband ausgebildet. 6 zeigt den Behälter 1 fertig zusammengebaut, jedoch noch ohne die wenigstens eine Ringstruktur 27 bzw. 28. 7 zeigt den Behälter 1 fertig zusammengebaut und mit der wenigstens einen Ringstruktur 27 bzw. 28.
Beispielsweise ist der Behälter 1 fassartig ausgebildet. Beispielsweise ist der Behälter 1 als fassartiger Holzbehälter 24 mit einem das Holzmaterial aufweisenden Holzkörper ausgebildet. Beispielsweise umfasst der Holzkörper eine Vielzahl von Dauben 26, welche die Seitenwandung 13 des Behälters 1 bilden und/oder die vorstehend beschriebenen Wandelemente 23 bilden.
Die Haltestruktur 8 kann wenigstens ein, vorzugsweise mehrere, beispielsweise drei Halteelemente aufweisen, von denen beispielsweise in den 2 und 3 lediglich zwei Halteelemente ersichtlich sind und mit den Bezugszeichen 8.1 und 8.2 versehen sind. Bevorzugt sind die Halteelemente 8.1 und 8.2 um die Mittelachse M über den Umfang des Behälters 1 verteilt angeordnet. Bevorzugt sind die Halteelemente 8.1, 8.2 länglich ausgebildet. Bevorzugt erstrecken sich die Halteelemente 8.1, 8.2 mit ihrer Längserstreckung in Richtung der Mittelachse M. Bevorzugt sind die Halteelemente 8.1, 8.2 bezüglich ihrer Längserstreckung parallel zueinander angeordnet. Beispielsweise sind die Halteelemente 8.1, 8.2 leistenförmig oder balkenförmig ausgebildet.
Bevorzugt sind die Halteelemente 8.1, 8.2 an der Seitenwandung 13 angeformt, insbesondere an der dem Innenraum 2 zugewandten Innenseite 13.1 der Seitenwandung 13 angeformt. Bevorzugt ist wenigstens eines der Halteelemente 8.1, 8.2 einem der Wandelemente 23 zugeordnet, insbesondere daran angeordnet, Beispielsweise daran angeformt.
8 zeigt eine weitere mögliche Ausführungsform eines Behälters 1` für einen Wärmespeicher, wie beispielsweise den Wärmespeicher 100 der 1. Bauteile des Behälters 1', welche mit Bauteilen des Behälters 1 funktionsgleich oder baugleich sind, sind mit gleichen Bezugszeichen versehen; insofern wird auf die Beschreibung zu dem Behälter 1 verwiesen.
Der Behälter 1` unterscheidet sich von dem Behälter 1 unter anderem dadurch, dass bei dem Behälter 1` eine Seitenwandung 13' vorgesehen ist und die Haltestruktur 8 wenigstens ein Halteelement 8.1' bzw. 8.2' aufweist, welches an der Seitenwandung 13' angebunden ist, insbesondere daran befestigt ist. Wie aus der 8 ersichtlich ist, kann das wenigstens eine Halteelement 8.1' bzw. 8.2' über eine Steckverbindung 17' mit der Seitenwandung 13' verbunden sein.
Bevorzugt weist dazu das wenigstens eine Halteelement 8.1' bzw. 8.2' ein Steckelement 19' auf und die Seitenwandung 13' weist eine zugehörige Einsteckaufnahme 18' auf, in welche das Steckelement 19' eingebracht ist, wie insbesondere aus 9 ersichtlich ist. Die 9 zeigt einen vergrößerten Ausschnitt der 8 im Bereich der Seitenwandung 13' und dem einen Halteelement 8.2' in einer Explosionsdarstellung.
Bevorzugt ist das Steckelement 19' an dem Halteelement 8.2' angeformt. Bevorzugt ist die Einsteckaufnahme 18' an der Seitenwandung 13' ausgeformt. Sofern die Seitenwandung 13' durch die vorstehend beschriebenen Wandelemente 23 gebildet ist oder aufweist, kann die Einsteckaufnahme 18' an einem der Wandelemente 23, insbesondere einem Wandelement 23.3`, angeordnet, insbesondere ausgeformt sein.
Bevorzugt ist die Einsteckaufnahme 18' durch eine Vertiefung in der Seitenwandung 13' bzw. dem Wandelement 23.3' gebildet, welche eine längliche Erstreckung in Richtung der Mittelachse M und/oder in Richtung der Längserstreckung des Wandelementes 23.3' aufweist. Bevorzugt erstreckt sich die Einsteckaufnahme bis zum unteren Ende 9 und/oder oberen Ende 10 des Behälters 1` bzw. der Seitenwandung 13' und bildet dort eine seitliche Einführöffnung 20 für das Steckelement 19' aus.
Beispielsweise ist durch die Steckverbindung 17' das Halteelement 8.1' bzw. 8.2' an der Seitenwandung 13' in Richtung quer zur Mittelachse M des Behälters 1` und/oder in radialer Richtung bezüglich der Mittelachse M kraftschlüssig und/oder stoffschlüssig gehalten. Bevorzugt ist durch die Steckverbindung 17' das Halteelement 8.1' bzw. 8.2' an der Seitenwandung 13' in Richtung der Mittelachse M kraftschlüssig und/oder formschlüssig und/oder stoffschlüssig gehalten. Bevorzugt ist durch die Steckverbindung 17' das Halteelement 8.1' bzw. 8.2' an der Seitenwandung 13' in Umfangsrichtung bezüglich der Mittelachse M formschlüssig gehalten.
10 zeigt eine weitere Ausführungsform eines Behälters 1'' in einem vergrößerten Ausschnitt aus einem Bereich der Wandstruktur 5 und einem daran angeordneten Halteelement 8.2" der Haltestruktur 8 in einer Explosionsdarstellung. Bauteile des Behälters 1'', welche mit Bauteilen des Behälters 1 baugleich oder funktionsgleich sind, sind mit gleichen Bezugszeichen versehen; insofern wird auf die Beschreibung zu dem Behälter 1 verwiesen.
Die Wandstruktur 5 ist dort durch eine Seitenwandung 13" gebildet oder weist eine Seitenwandung 13" auf, welche eine Einsteckaufnahme 18" zum Ausbilden einer Schwalbenschwanzverbindung mit dem Halteelement 8.2" aufweist. Bevorzugt weist das Halteelement 8.2" ein mit der Einsteckaufnahme 18" korrespondierendes Steckelement 19'' , um die Schwalbenschwanzverbindung herzustellen.
Bevorzugt ist das Steckelement 19" an dem Halteelement 8.2" angeformt. Bevorzugt ist die Einsteckaufnahme 18" an der Seitenwandung 13" ausgeformt. Sofern die Seitenwandung 13" durch die vorstehend beschriebenen Wandelemente 23 gebildet ist oder aufweist, kann die Einsteckaufnahme 18'' an einem der Wandelemente 23, insbesondere einem Wandelement 23.3" angeordnet, insbesondere ausgeformt sein.
Beispielsweise ist durch die Schwalbenschwanzverbindung das Halteelement 8.2" an der Seitenwandung 13" in Richtung quer zur Mittelachse M des Behälters 1` und/oder in radialer Richtung bezüglich der Mittelachse M formschlüssig gehalten. Bevorzugt ist durch die Schwalbenschwanzverbindung das Halteelement 8.2" an der Seitenwandung 13" in Richtung der Mittelachse M kraftschlüssig und/oder stoffschlüssig und/oder gegen die Bodenwandung 14 und/oder die Deckenwandung 15 formschlüssig gehalten. Bevorzugt ist durch die Schwalbenschwanzverbindung das Halteelement 8.2" an der Seitenwandung 13" in Umfangsrichtung bezüglich der Mittelachse M formschlüssig gehalten.
Bevorzugt ist das Holzmaterial getrocknet. Bevorzugt ist das Holzmaterial auf eine vorgegebene Feuchtigkeit oder unter eine vorgegebene Feuchtigkeit getrocknet. Beispielsweise werden in diesem Zustand des Holzmaterials die Bauteile des Behälters 1 und/oder des Behälters 1` und/oder des Behälters 1'' montiert oder zusammengebaut, welche das Holzmaterial aufweisen, oder von denen zumindest eines der Bauteile das Holzmaterial aufweist. Beispielsweise werden in diesem Zustand des Holmaterials die Steckverbindung 17' gemäß der 8 und 9 und/oder die Schwalbenschwanzverbindung gemäß der 10 hergestellt.
Bevorzugt sind dazu die Einsteckaufnahme 18' bzw. 18" und das zugehörige Steckelement 19' bzw. 19" in ihren Abmessungen so bemessen, dass das Steckelement 19' bzw. 19" in die zugehörige Einsteckaufnahme 18' bzw. 18" aufgenommen werden kann, insbesondere mit Spiel aufgenommen werden kann, und bei einem Quellen des Holzmaterials eine dadurch bedingte Klemmkraft zwischen dem Steckelement 19' bzw. 19" und der Berandung der Einsteckaufnahme 18' bzw. 18" bewirkt ist oder bewirkt wird. Ein solches Quellen des Holzmaterials kommt beispielsweise zustande, wenn der Wärmespeicher 100 (1) mit dem Wärmespeichermedium, wie beispielsweise Wasser, befüllt ist.
Insbesondere ist durch das Quellen das Steckelement 19' bzw. 19" in der Einsteckaufnahme 18' bzw. 18" kraftschlüssig bzw. klemmend gehalten, also gegen ein Herausbewegen aus der Einsteckaufnahme 19' bzw. 19" kraftschlüssig bzw. klemmend gesichert. Dadurch ist in technisch einfacher Weise eine Befestigung der Haltestruktur 8 an der Wandstruktur 5, insbesondere des Halteelementes 8.2' bzw. 8.2" an der Seitenwandung 13' bzw. 13" bzw. an dem zugehörigen Wandelement 23.3' bzw. 23.3", zu realisieren, da dazu die Eigenschaft der Quellung von Holz genutzt wird.
11 zeigt beispielhaft eine Möglichkeit der Anbindung der Leitung 50 (3) an die Haltestruktur 8 (2) am Beispiel eines Halteelementes 8.3 der Haltestruktur 8.
Bevorzugt weist das Haltelement 8.3 das vorstehend beschriebene Holzmaterial auf oder besteht daraus. Das Halteelement 8.3 kann in der Art und Weise wie das Haltelement 8.1 bzw. 8.2 oder das Halteelement 8.1' bzw. 8.2' oder das Halteelement 8.2" an der Wandstruktur 5 angeordnet sein.
Um die Leitung 50 an der Haltestruktur 8 befestigen zu können, weist die Haltestruktur 8 bevorzugt mehrere oder eine Vielzahl von Anbindungsstellen 16 auf. Bevorzugt sind in Richtung der Mittelachse M und/oder in Richtung der Längserstreckung des Halteelementes 8.3 gesehen, die Anbindungsstellen 16 hintereinander liegend angeordnet, um die Leitung 50 zumindest über einen Längenabschnitt in einer sich um die Mittelachse M verlaufenden und in Richtung der Mittelachse M erstreckenden Helixform 51 (3) zu halten.
Wie aus der 11 ersichtlich ist, kann wenigstens eine der Anbindungsstellen 16 ein Loch 30 aufweisen oder daraus gebildet sein. Bevorzugt vertieft sich das Loch 30 in Richtung einer Achse 31, wobei die Achse 31 quer zur Mittelachse M und/oder der Längsachse des Halteelementes 8.3 verläuft.
Das Loch 30 weist eine lichte Weite auf, welche beispielsweise derart bemessen ist, dass in dem Loch 30 die Leitung 50 beispielsweise mit Spiel aufgenommen werden kann und bei einem Quellen des Holzmaterials eine dadurch bedingte Klemmkraft von der Berandung des Loches 30 auf die Leitung 50 wirkt. Die lichte Weite bezieht sich dabei insbesondere auf den getrockneten Zustand des Holzmaterials, welcher beispielsweise bei der Herstellung des Behälters 1 bzw. 1` bzw. 1" oder der Herstellung der Haltestruktur 8 vorliegen sollte, wie vorstehend ausgeführt wurde.
Insbesondere ist durch das Quellen die Leitung 50 in dem Loch 30 kraftschlüssig bzw. klemmend gehalten, also gegen ein Herausbewegen aus dem Loch 30 kraftschlüssig bzw. klemmend gesichert. Dadurch ist in technisch einfacher Weise eine Befestigung der Leitung 50 an der Haltestruktur 8 zu realisieren, da dazu die Eigenschaft der Quellung von Holz genutzt wird.
Unter dem Begriff „Quellen“ oder „Quellung“ ist in der vorliegenden Beschreibung insbesondere die Eigenschaft von Holz zu verstehen, Flüssigkeit aufnehmen zu können, wodurch es zu einer Vergrößerung des Volumens des Holzes kommt. In entsprechender Weise findet eine Schwindung des Holzes statt, wenn das Holz getrocknet wird. Unter dem Begriff „Schwindung“ ist in der vorliegenden Beschreibung insbesondere die Eigenschaft des Holzes zu verstehen, sein Volumen zu verkleinern, wenn das Holzflüssigkeit verliert, also getrocknet wird.
Alternativ kann die lichte Weite derart bemessen sein, dass in dem Loch 30 die Leitung 50 beispielsweise mit Spiel aufgenommen werden kann und bei einem Quellen des Holzmaterials die Leitung 50 in dem Loch lose aufgenommen bleibt, also eine Klemmkraft nicht entsteht.
Bevorzugt ist das Loch 30 ein Durchgangsloch. Bevorzugt weist das Durchgangsloch einen quer bezüglich der Mittelachse M verlaufenden Durchgang durch das Halteelement 8.3 auf, um darin die Leitung 50 aufzunehmen. Beispielsweise handelt es sich bei dem Loch 30 bzw. dem Durchgangsloch um eine Bohrung bzw. Durchgangsbohrung.
Bevorzugt weist das Loch 30 eine Querschnittskontur auf, welche mit der Querschnittskontur der Leitung 50 korrespondiert oder im Wesentlichen korrespondiert. Sofern die Leitung 50 beispielsweise einen kreisrunden Querschnitt aufweist, weist das Loch 30 bzw. das Durchgangsloch einen Querschnitt auf, welcher zumindest über einen Umfangsabschnitt eine kreisrunde Kontur, insbesondere eine damit korrespondierende kreisrunde Kontur hat.
Bevorzugt ist das Loch 30 über einen Abschnitt seiner Umfangswandung offen ausgebildet bzw. weist dort eine Einführöffnung 32 auf, um darüber die Leitung 50 längsseitig durch eine Bewegung in radialer Richtung bezüglich der Mittelachse M und/oder in radialer Richtung bezüglich der Achse 31 in das Loch 30 einbringen zu können.
Bevorzugt umfasst die Einführöffnung 32 zwei einander gegenüberliegende Wandungsflächen, welche beispielweise die Einführöffnung 32 seitlich begrenzen. Bevorzugt grenzen die Wandungsflächen an die Umfangswandung des Loches 30 an und bilden beispielsweise einen Zugangskanal zu dem Loch 30. Bevorzugt verlaufen die Wandungsflächen zumindest über einen Abschnitt parallel zueinander oder zumindest im Wesentlichen parallel zueinander.
Um die Leitung 50 gegen ein Herausbewegen über die Einführöffnung 32 zu sichern, kann dem Halteelement 8.3 ein Sicherungselement 33, insbesondere ein separates Sicherungselement 33, zugeordnet sein. Beispielsweise ist das Sicherungselement 33 an dem Halteelement 8.3 angebracht und verschließt die Einführöffnung 32 zumindest teilweise, wie insbesondere aus 12 ersichtlich ist. In der 12 ist eine Ausführungsform des Halteelementes 8.3 der 11 dargestellt, welches mit dem Bezugszeichen 8.3' versehen ist.
Wie daraus ersichtlich ist, kann das Sicherungselement 33 länglich, insbesondere leistenförmig oder stabförmig ausgebildet sein. Beispielsweise handelt es sich bei dem Sicherungselement 33 um ein Holzbauteil, welches ein Holzmaterial aufweist oder daraus besteht. Das Holzmaterial kann das vorstehend beschriebene Holzmaterial sein. Das Holzmaterial kann identisch mit dem Holzmaterial des Halteelement 8.3' sein. Grundsätzlich kann das Sicherungselement 33 auch ein Kunststoffbauteil oder ein Metallbauteil sein.
Beispielsweise weist das Sicherungselement 33 einen in Richtung seiner Längserstreckung verlaufenden gleichförmigen oder im Wesentlichen gleichförmigen Querschnitt auf. Bevorzugt erstreckt sich das Sicherungselement 33 mit seiner Längserstreckung zumindest über mehrere der Anbindungsstellen 16, beispielsweise um dort seine Sicherungsfunktion im Hinblick auf die Leitung 50 auszuüben.
Das Sicherungselement 33 kann über eine Steckverbindung an dem Halteelement 8.3` befestigt sein. Dazu kann das Halteelement 8.3' eine Einsteckaufnahme aufweisen, in welche das Sicherungselement 33 unter Abdeckung der Einführöffnung 32 eingeführt ist bzw. einführbar ist. Bevorzugt ist die Einsteckaufnahme an dem Halteelement 8.3' ausgeformt, insbesondere an dem Holzmaterial des Halteelementes 8.3' ausgeformt. Bevorzugt ist die Einsteckaufnahme durch eine sich quer zur Achse 31 und in Richtung der Mittelachse M vertiefende Vertiefung an dem Halteelement 8.3', insbesondere dem Holzmaterial des Halteelementes 8.3', gebildet. Dadurch ist ein seitliches Einschieben des Sicherungselements 33 in die Einführöffnung 32 hinein ermöglicht.
Bevorzugt sind die Einsteckaufnahme 10 und das Sicherungselement 33 in der Weise ausgebildet, dass die Steckverbindung eine Schwalbenschwanzverbindung ausbildet. Dadurch ist beispielsweise das Sicherungselement 33 an dem Halteelement 8.3' quer zur Achse 31 und/oder quer zur Mittelsachse M, insbesondere in der durch die Einführöffnung 32 gebildeten Einführrichtung für die Leitung 50, formschlüssig gehalten.
13 zeigt eine weitere Ausführungsform eines Halteelementes 8.3" der Haltestruktur 8 beispielhaft in einem Ausschnitt über einen Längenabschnitt. 14 zeigt das Halteelement 8.3" in einer Explosionsdarstellung. Das Halteelement 8.3" unterscheidet sich von dem Halteelement 8.3 der 11 und dem Halteelement 8.3' der 12 dadurch, dass es wenigstens zweiteilig oder ausschließlich zweiteilig ausgebildet und zwei Einzelteile 34, 35 umfasst, welche das Holzmaterial aufweisen oder daraus bestehen, insbesondere das gleiche Holzmaterial aufweisen oder daraus bestehen. Bevorzugt sind die Einzelteile 34, 35 jeweils länglich ausgebildet. Bevorzugt erstrecken sich die Einzelteile 34, 35 jeweils mit ihrer Längserstreckung in Längsrichtung des Halteelement 8.3" bzw. in Richtung der Mittelachse M.
Bevorzugt sind die Einzelteile 34, 35 eingerichtet, miteinander verbunden zu werden, insbesondere längsseitig mit einander verbunden zu werden. Beispielsweise sind die Einzelteile 34, 35 mittels Befestigungselementen, insbesondere separaten Befestigungselementen, wie beispielsweise Schraubelementen oder dergleichen, gegeneinander befestigt, insbesondere längsseitig gegeneinander befestigt. Ergänzend oder alternativ können die Einzelteile 34, 35 auch durch Kleben miteinander verbunden sein, insbesondere gegeneinander befestigt sein.
Bevorzugt ist an den Einzelteilen 34, 35 jeweils ein Umfangsabschnitt 34.1 bzw. 35.1 des Loches 30 bzw. Durchgangsloches ausgeformt. Bevorzugt sind die Umfangsabschnitte 34.1, 35.1 in der Weise ausgebildet, dass sie die Umfangskontur der Leitung 50 zumindest teilweise umgreifen. Sofern die Leitung 50 beispielsweise einen kreisrunden Querschnitt aufweist, weist das Loch 30 bzw. Durchgangsloch einen vorzugsweise damit korrespondierenden kreisrunden Querschnitt zumindest teilweise auf. In diesem Fall bilden dann die Umfangsabschnitte 34.1, 35.1 jeweils einen Kreisbogen, beispielsweise eines Halbkreises, zumindest teilweise aus.
Durch die zweiteilige Ausführung des Halteelementes 8.3" ist eine einfache Montage der Leitung 50 an dem Halteelement 8.3" ermöglicht, beispielsweise indem die Leitung 50 an den Umfangsabschnitt des Loches 30 des einen Einzelteils 34 eingelegt wird und anschließend an dem einen Einzelteil 34 das andere Einzelteil 35 montiert wird, wobei die Umfangsabschnitte der Einzelteile 34, 35 den Innenumfang des Loches 30 ausbilden und darin dann die Leitung 50 vorliegt. Bevorzugt ist das Einzelteil 34 an der Wandstruktur 5 befestigt oder befestigbar.
Hinsichtlich der Haltestruktur und der Halteelemente für die Haltestruktur wird Bezug genommen auf die von der Anmelderin beim Deutschen Patent- und Markenamt am gleichen Tage eingereichte Patentanmeldung mit dem Titel „Traggestell für eine Rohrleitung eines Wärmetauschers, Wärmetauscher und Wärmespeicher“. Hiermit wird die Offenbarung dieser Patentanmeldung in die Offenbarung der vorliegenden Patentanmeldung aufgenommen.
Grundsätzlich kann es auch vorgesehen sein, dass an einem der Einzelteile 34, 35 eine Einsteckaufnahme und an dem anderen Einzelteil 35 ein in die Einsteckaufnahme einsteckbarer Steckabschnitt ausgeformt sind. Beispielsweise sind die Einsteckaufnahme und der Steckabschnitt eingerichtet, eine Schwalbenschwanzverbindung oder Feder-Nut-Verbindung auszubilden, beispielsweise um die Einzelteile 34, 35 unter Ausbildung des Loches bzw. Durchgangsloches miteinander zu verbinden.
In der vorliegenden Beschreibung bedeutet die Bezugnahme auf einen bestimmten Aspekt oder eine bestimmte Ausführungsform oder eine bestimmte Ausgestaltung, dass ein bestimmtes Merkmal oder eine bestimmte Eigenschaft, die in Verbindung mit dem jeweiligen Aspekt oder der jeweiligen Ausführungsform oder der jeweiligen Ausgestaltung beschrieben ist, zumindest dort enthalten ist, aber nicht notwendigerweise in allen Aspekten oder Ausführungsformen oder Ausgestaltungen der Erfindung enthalten sein muss. Es wird ausdrücklich darauf hingewiesen, dass jede Kombination der verschiedenen Merkmale und/oder Strukturen und/oder Eigenschaften, welche in Bezug auf die Erfindung beschrieben sind, von der Erfindung umfasst sind, sofern dies nicht ausdrücklich oder eindeutig durch den Zusammenhang widerlegt ist.
Die Verwendung von einzelnen oder allen Beispielen oder einer beispielhaften Ausdrucksweise im Text soll lediglich die Erfindung beleuchten und stellt keine Beschränkung hinsichtlich des Umfangs der Erfindung dar, wenn nichts anders behauptet wird. Auch ist keine Ausdrucksweise oder Formulierung der Beschreibung so zu verstehen, dass es sich um ein nicht beanspruchtes, aber für die Praxis der Erfindung wesentliches Element handelt ist.
Bezugszeichenliste

1: Behälter
1': Behälter
1'': Behälter
2: Innenraum
3: Anschluss
4: Anschluss
5: Wandstruktur
6: Durchgangsstelle
7: Durchgangsstelle
8: Haltestruktur
8.1: Halteelement
8.1': Halteelement
8.2: Halteelement
8.2': Halteelement
8.2'': Halteelement
8.3: Halteelement
8.3': Halteelement
8.3'': Halteelement
9: unteres Ende
10: oberes Ende
11: Aufstandsfläche
12: Fußabschnitt
13: Seitenwandung
13': Seitenwandung
13'': Seitenwandung
13.1: Innenseite
14: Bodenwandung
15: Deckenwandung
16: Anbindungsstellen
17': Steckverbindung
18': Einsteckaufnahme
18'': Einsteckaufnahme
19': Steckelement
19'': Steckelement
20: Einführöffnung
21: Nut
22: Nut
23: Wandelemente
23.1: benachbartes Wandelement
23.2: benachbartes Wandelement
23.3': Wandelement
23.3'': Wandelement
24: Holzbehälter
26: Dauben
27: Ringstruktur
28: Ringstruktur
30: Loch
31: Achse
32: Einführöffnung
33: Sicherungselement
34: Einzelteil
34.1: Umfangsabschnitt
35: Einzelteil
35.1: Umfangsabschnitt
50: Leitung
51: Helixform
52: Leitungsende
53: Leitungsende
100: Wärmespeicher
M: Mittelachse
s: Wanddicke

Claims

Behälter (1) für einen Wärmespeicher (100), umfassend einen Innenraum (2), welcher eingerichtet ist, ein Wärmespeichermedium aufzunehmen, wenigstens einen Anschluss (3; 4), um den Innenraum (2) mit einem Leitungssystem strömungsmäßig zu verbinden und/oder den Innenraum (2) zu befüllen oder zu entleeren, und eine Wandstruktur (5), welche den Innenraum (2) zumindest teilweise begrenzt und/oder umgibt, wobei die Wandstruktur (5) ein Holzmaterial aufweist oder daraus besteht.
Behälter nach Anspruch 1, wobei die Wandstruktur (5) eine Wanddicke (s) von wenigstens 20 mm aufweist.
Behälter nach Anspruch 1 oder 2, wobei das Holzmaterial ein Vollholz ist und insbesondere Eichenholz oder Akazienholz oder Robinienholz oder Kastanienholz aufweist oder daraus besteht.
Behälter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Behälter (1) eingerichtet ist, in seinem Innenraum (2) wenigstens eine, von einem Wärmeträgermedium durchströmbare Leitung (50) aufzunehmen, um zwischen dem Wärmeträgermedium und dem Wärmespeichermedium einen Wärmeaustausch zu bewirken, der Behälter (1) ferner umfassend wenigstens eine, vorzugsweise zwei Durchgangsstellen (6, 7), um darüber die wenigstens eine Leitung (50) an ein außerhalb des Behälters (1) vorliegendes Leitungssystem anzuschließen, und wenigstens eine Haltestruktur (8), um daran die wenigstens eine Leitung (50) innerhalb des Innenraums (2) in einer vorgegebenen Lage zu halten.
Behälter nach Anspruch 4, wobei die Haltestruktur (8) ein Holzmaterial aufweist oder daraus besteht.
Behälter nach Anspruch 4 oder 5, wobei die Haltestruktur (8) einer Wandung des Behälters (1) zugeordnet ist.
Behälter nach Anspruch 6, wobei die Haltestruktur (8) an der Wandung ausgebildet, insbesondere angeformt ist.
Behälter nach Anspruch 6, wobei die Haltestruktur (8) mit der Wandung verbunden ist, insbesondere daran befestigt ist.
Behälter nach einem der Ansprüche 4 bis 8, wobei der Behälter (1) zumindest teilweise zylinderförmig ausgebildet ist und eine um eine Mittelachse (M) verlaufende Seitenwandung (13; 13'; 13"), eine Bodenwandung (14) und eine Deckenwandung (15) umfasst, welche den Innenraum (2) umgeben, wobei die Seitenwandung (13; 13'; 13") und/oder die Bodenwandung (14) und/oder die Deckenwandung (15) das Holzmaterial aufweisen oder daraus bestehen.
Behälter nach Anspruch 9, wobei die Haltestruktur (8) wenigstens ein, vorzugsweise mehrere längliche Halteelemente (8.1, 8.2; 8.1', 8.2'; 8.3) umfasst, welche sich mit ihrer Längserstreckung in Richtung der Mittelachse (M) erstrecken und mehrere oder eine Vielzahl von Anbindungsstellen (16) für die wenigstens eine Leitung (50) aufweisen, wobei in Richtung der Längserstreckung der Halteelemente (8.1, 8.2; 8.1', 8.2'; 8.3) gesehen, die Anbindungsstellen (16) hintereinanderliegend angeordnet sind, um die wenigstens eine Leitung (50) zumindest über einen Längenabschnitt in einer sich um die Mittelsachse (M) verlaufenden und in Richtung der Mittelachse (M) erstreckenden Helixform (51) zu halten.
Behälter nach Anspruch 10, wobei wenigstens eines der Halteelemente (8.1, 8.2; 8.1', 8.2'; 8.2") an der Seitenwandung (13; 13'; 13") angeordnet ist.
Behälter nach Anspruch 11, wobei das wenigstens eine Halteelement (8.1; 8.2) an der Seitenwandung (13) angeformt ist.
Behälter nach Anspruch 11, wobei das wenigstens eine Halteelement (8.2'; 8.2") an der Seitenwandung (13'; 13") kraftschlüssig und/oder formschlüssig und/oder stoffschlüssig angebunden ist.
Behälter nach Anspruch 13, wobei das wenigstens eine Halteelement (8.2'; 8.2") mit der Seitenwandung (13'; 13") über eine Steckverbindung (17') verbunden ist, wobei die Steckverbindung (17') eine Einsteckaufnahme (18'; 18") und ein darin eingeführtes Steckelement (19'; 19") umfasst und die Einsteckaufnahme (18'; 18") der Seitenwandung (13'; 13") und das Steckelement (19'; 19") dem wenigstens einen Halteelement (8.2'; 8.2") zugeordnet sind.
Behälter nach Anspruch 14, wobei die Einsteckaufnahme (18'; 18") durch eine Vertiefung in der Seitenwandung (13'; 13"), insbesondere der Innenseite (13.1) der Seitenwandung (13'; 13"), gebildet ist, und die Vertiefung eine längliche Erstreckung in Richtung der Mittelachse (M) aufweist.
Behälter nach Anspruch 14 oder 15, wobei die Einsteckaufnahme (18'; 18") sich bis zum unteren Ende (9) und/oder zum oberen Ende (10) der Seitenwandung (13'; 13") erstreckt und dort eine seitliche Einführöffnung (20) für das Steckelement (19'; 19") ausbildet.
Behälter nach einem der Ansprüche 14 bis 16, wobei das Steckelement (19'; 19") in der Einsteckaufnahme (18'; 18") zumindest in radialer Richtung bezüglich der Mittelachse (M) kraftschlüssig und/oder formschlüssig und/oder stoffschlüssig gehalten ist.
Behälter nach einem der Ansprüche 14 bis 17, wobei das Steckelement (19') und die Einsteckaufnahme (18') eine Feder-Nut-Verbindung ausbilden und das Federelement an dem wenigstens einen Halteelement (8.1'; 8.2') angeformt ist.
Behälter nach einem der Ansprüche 14 bis 17, wobei das Steckelement (19") und die Einsteckaufnahme (18") eine Schwalbenschwanzverbindung ausbilden.
Behälter nach einem der Ansprüche 11 bis 19, wobei die Seitenwandung (13) eine Vielzahl von länglichen Wandelementen (23) aufweist, wobei die Wandelemente (23) mit ihrer Längserstreckung in Richtung der Mittelachse (M) sich erstrecken und benachbarte Wandelemente (23.1, 23.2) längsseitig aneinander liegen, und wobei das wenigstens eine Halteelement (13) an einem der Wandelemente (23) angeordnet ist.
Behälter nach einem der Ansprüche 9 bis 20, ausgebildet als fassartiger Holzbehälter (24) mit einem das Holzmaterial aufweisenden Holzkörper, wobei der Holzkörper eine Vielzahl von Dauben (26) umfasst, welche die Seitenwandung (13) des Behälters (1) bilden.
Wärmespeicher (100), beispielsweise zur Heizungsunterstützung und/oder Brauchwassererwärmung, umfassend wenigstens einen Behälter (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche.
Wärmespeicher nach Anspruch 22, wobei der Behälter (1) nach einem der Ansprüche 4 bis 21 ausgebildet ist und die wenigstens eine Leitung (50) ein vorzugsweise metallisches Wellrohr ist, welches im Innenraum (2) des Behälters (1) aufgenommen ist.
Verwendung eines fassartigen Holzbehälters (24) als Wärmespeicherbehälter (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 21.