DE1877184U

DE1877184U - ELECTRICALLY HEATED HEAT STORAGE, EXAMPLE FOR HEAT STOVE.

Info

Publication number: DE1877184U
Application number: DE1963R0025934
Authority: DE
Inventors: Wilhelm Roesen
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1963-04-06
Filing date: 1963-04-06
Publication date: 1963-08-08
Also published as: GB1064423A

Description

Elektrisch beheizter Wärmespeicher, z. B, für WärmeSpeicheröfenElectrically heated heat storage, e.g. B, for heat storage stoves

Die Feuerung betrifft einen,·'elektrisch beheizten Wärme speicher, bei dem die elektrischen Heizleiter in den Speicherwerkstoff eingebettet sind, z. B. /für Wärmespeicheröfen mit Wärmeentnahme vorwiegend durch Konvektion.The furnace concerns an, '' electrically heated heat storage, in which the electrical heating conductors are embedded in the storage material, e.g. B. / for heat storage stoves with heat extraction mainly by convection.

Elektrisch beheizte Wärmespeicher dieser Gattung sind bekannt, öle sind aus sog. Speicherkernplatten zusammengesetzt, die meistens aus keramischem Werkstoff, z. B. Magnesit, bestehen und teilweise elektrische Heizleiter enthalten. Der Aufbau der Platten zum fertigen Speicher ist so vorgenommen, daß im Innern des Speichers Luftführungskanäle freibleiben. Die Platten haben je nach ihrer Lage im Speicher verschiedene Gestalt. Es sind auch Wärmespeicher mit Speicherkernteilen aus metalli- ■ schem Werkstoff bekannt.Electrically heated heat accumulators of this type are known oils are composed of so-called storage core plates, which mostly made of ceramic material, e.g. B. magnesite, and some contain electrical heating elements. The structure the plates for the finished memory are made in such a way that air ducts remain free in the interior of the memory. The plates have different shapes depending on their location in the reservoir. There are also heat accumulators with storage core parts made of metallic ■ Shem material known.

Die Leistungsfähigkeit eines Wärmespeicherofens oder einer sonstigen mit Speicherwärme arbeitenden Vorrichtung wirdThe performance of a heat storage heater or a other device working with storage heat

durch, die Wärmespeieherfähigkeit seines Wärmespeichers wesentlich "beeinflußt. lür das Maß der Wärme Speicherfähigkeit ist
außer der spezifischen Wärme und, wenn es auf geringen Kaum- . inhalt ankommt, der Dichte des verwendeten Speicherwerkstoffes dessen Wärmeleitfähigkeit von ausschlaggebender Bedeutung. Der Grund dafür liegt in physikalischen Gesetzmäßigkeiten.by, the heat storage capacity of its heat accumulator is "significantly influenced. For the measure of the heat storage capacity is
except for the specific heat and, if there is little hardly any. content matters, the density of the storage material used, its thermal conductivity is of decisive importance. The reason for this lies in physical laws.

Bei den bekannten Wärmespeichern ist nun die maximal speicherbare Wärmemenge nicht gleich der maximal entnehmbaren Wärmemenge. Während sich die erstgenannte durch die Temperaturbeständigkeit des Speicherwerkstoffs, d. h. durch dessen höchstmögliche Brhitzbarkeit ergibt, wird die letztgenannte sowohl
hinsichtlich ihrer oberen als auch unteren Grenze durch die
Wärmeleitfähigkeit des Speicherwerkstoffs festgelegt, d, h.
durch dessen Fähigkeit, eingespeiste Wärme innerhalb einer bestimmten Zeit aufzunehmen bzw. wieder abzugeben. Bei einem
Werkstoff mit geringer Wärmeleitfähigkeit läßt sich in der
Regel weder die maximale Wärmespeicherfähigkeit noch die.
untere Grenze der Abkühlung des Wärmespeichers erreichen, weil die für einen Speicher- und Entlade-Zyklus zur "Verfugung stehende Zeit einfach nicht ausreicht, um der geringen Wärmeleitfähigkeit zu entsprechen. Is verbleibt daher immer ein Anteil der aufgespeicherten Wärmemenge im Wärmespeicher, der nicht ausgenutzt werden kann.In the known heat accumulators, the maximum amount of heat that can be stored is not equal to the maximum amount of heat that can be removed. While the former results from the temperature resistance of the storage material, ie from its highest possible heatability, the latter is both
with regard to their upper and lower limit by the
Thermal conductivity of the storage material specified, d, h.
through its ability to absorb or release heat fed in within a certain period of time. At a
Material with low thermal conductivity can be used in the
Usually neither the maximum heat storage capacity nor the.
reach the lower limit of the cooling of the heat storage, because the time available for a storage and discharge cycle is simply not sufficient to correspond to the low thermal conductivity. Is therefore always a portion of the stored amount of heat remains in the heat storage that is not used can.

Diese Verhältnisse liegen bei den meisten praktisch verwendbaren Speicherwerkstoffen vor, so daß die bestmögliche Endtemperatur weder beim Aufheizen noch beim Entladen erreicht werden kann. Um wenigstens annehmbare Werte zu- erzielen, werden einerseits die Heizleiter möglichst gleichmäßig verteilt in den Wärmespeicherwerkstoff eingebettet. Auf diese Weise sollen die Wärmeübergangsstrecken bei der Aufheizung verkürzt werden. Außerdem wird andererseits der Wärmespeicher, in möglichst viele und dünne 3!eile aufgegliedert, von denen die Wärme, z. B. mittels luftkonvektion, gleichmäßig abgeführt werden kann. Dies bedeutet eine Verringerung der Wärmeübergangsstrecken bei der Wärmeentnahme. Am besten wurden die elektrischen Heizleiter in mögliehst gut wärmeleitfähige Werkstoffe eingebettet werden, jedoch läßt sich dies nicht durchführen, da gute Wärmeleiter auch gute elektrische Leiter sind und ihnen die erforderlichen Isolierungseigenschaften für die einzelnen Heizleiter fehlen.These ratios are among most practical ones Storage materials before, so that the best possible final temperature is reached neither when heating up nor when discharging can be. In order to achieve at least acceptable values, on the one hand, the heating conductors are embedded as evenly as possible in the heat storage material. In this way, the Heat transfer distances can be shortened during heating. In addition, on the other hand, the heat storage, in as many as possible and thin 3 parts, from which the heat, e.g. B. by means of air convection, can be discharged evenly. this means a reduction in the heat transfer distances in the Heat extraction. The electrical heating conductors did best be embedded in materials that are as thermally conductive as possible, however, this cannot be done because good heat conductors are also good electrical conductors and they are the ones they require Insulation properties for the individual heating conductors are missing.

Der Feuerung liegt die Aufgabe zugrunde, die geschilderten Schwierigkeiten zu überwinden und einen elektrisch beheizten Wärmespeicher zu schaffen, der sich durch eine besonders hohe Wärmeleitfähigkeit und damit Ausnutzbarkeit seiner tatsächlichen Speicherkapazität auszeichnet. Die lösung geschieht nach der Neuerung durch einen Wärmespeicher der eingangs genannten Gattung, der dadurch gekennzeichnet ist, daß er aus bausteinartigen Teilen von abwechselnd verschiedenem Werkstoff zusammengesetzt ist, nämlich jeweils aus einem Teil von isolierendem Werkstoff mit darin eingebettetem Heizleiter und aus einemThe function of the firing system is to overcome the difficulties described and create an electrically heated one To create heat storage, which is characterized by a particularly high thermal conductivity and thus usability of its actual Storage capacity. According to the innovation, the solution is provided by a heat accumulator of the type mentioned at the beginning, which is characterized in that it is composed of building block-like parts of alternately different materials is, namely each from a part of insulating material with embedded heating conductor and from one

Teil von vorzugsweise metallischem Werkstoff mit hoher Wärmeleitfähigkeit ohne eingebetteten Heizleiter und so fort. Auf diese Weise werden die notwendigen isolierenden Eigenschaften der einen Werkstoffgruppe mit der hohen Wärmeleitfähigkeit der anderen Werkstoffgruppe kombiniert, und es ergibt sich ein Speicher, der das günstige Einbetten der Heizleiter zuläßt und trotzdem volle Speicherung und weitestgehende Entladung gewährleistet. Part of preferably metallic material with high thermal conductivity without embedded heating elements and so on. In this way, the necessary insulating properties are obtained the one material group combined with the high thermal conductivity of the other material group, and it results in a Memory that allows the heating conductor to be embedded cheaply and still guarantees full storage and the greatest possible discharge.

Weitere Merkmale und Wirkungen des neuerungsgemäßen Kaumformgedankens ergeben sich aus der nachstehenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels, welches auf der Zeichnung wiedergegeben ist. Die A]3T3iidung zeigt die Ansicht auf einen waagerechten, schematischen Querschnitt durch einen elektrischen Wärmespeicherofen. Further features and effects of the concept of barely shape according to the innovation result from the following description of an exemplary embodiment, which is reproduced on the drawing is. The drawing shows the view of a horizontal, schematic cross section through an electric heat storage furnace.

Der Ofen hat rechteckigen Grundriß und weist außen ein luftdichtes Blechgehäuse 1 auf, welches einen Isoliermantel 2 umschließt. Dieser Mantel soll Wärmeverluste durch Abstrahlung verhindern. Innerhalb des Mantels 2 ist der eigentliche Wärmespeicher oder Speicherkern 3 angeordnet, der in seiner Iiängsmitte von einem senkrechten Luftführungskanal 4 durchzogen wird. Dieser ist gegen den Speicherkern 3 hin durch eine langgestreckt rohrförmige Bleohauskleidung 5 luftdicht abgeschlossen.The stove has a rectangular plan and is airtight on the outside Sheet metal housing 1, which encloses an insulating jacket 2. This jacket is supposed to lose heat through radiation impede. The actual heat accumulator or storage core 3 is arranged inside the jacket 2, in its longitudinal center is traversed by a vertical air duct 4. This is elongated towards the memory core 3 by a tubular lead lining 5 sealed airtight.

Der Speicherkern3 setzt sich aus einzelnen Platten zusammen, und zwar aus zwei Sorten von Platten: Die erste Sorte 6 "besteht aus keramischem Werkstoff, z. B. kalt abgebundenem Abfallkorund, und enthält einen eingebetteten elektrischen Heizleiter 7. Die zweite Sorte 8 besteht aus Eisen, welches durch einen Zusatz von Chrom als Legierungsbestandteil gegen Korrosion geschützt ist.The memory core3 is made up of individual disks, namely from two types of panels: The first type 6 "consists of ceramic material, e.g. cold-set waste corundum, and contains an embedded electrical heating conductor 7. The second type 8 consists of iron, which through an addition of chromium as an alloy component is protected against corrosion.

Die Platten 6 und 8 haben gleiche Gestalt und gleiche Größe. Sie sind zu zwei Paketen beiderseits des Kanals 4 aneinandergeschichtet und erstrecken sich mit ihren Breitseiten senkrecht zur Kanalebene, so daß jede einzelne Platte mit einer ihrer Stirnseiten an den Kanal angrenzt.The plates 6 and 8 have the same shape and size. They are stacked in two packages on both sides of the channel 4 and extend perpendicularly with their broad sides to the channel level, so that each individual plate adjoins the channel with one of its end faces.

Das Gehäuse 1 und der Mantel 2 sowie die Auskleidung 5 schützen den Speicherkern 3 bzw. dessen metallische Bestandteile 8 ebenfalls gegen Korrosion.The housing 1 and the jacket 2 as well as the lining 5 protect the storage core 3 or its metallic components 8 likewise against corrosion.

Die in der vorstehenden Beschreibung, in der Zeichnung und in den nachfolgenden Sehutzansprüchen offenbarten Merkmale des Gebrauchsmusters können sowohl einzeln als auch in beliebigen Kombinationen untereinander für die Verwirklichung der !Teuerung in ihren verschiedenen Ausführungsformen wesentlich sein.The features of the disclosed in the above description, in the drawing and in the following protective claims Utility models can be used individually as well as in any combination with one another for the realization of the inflation in their various embodiments may be essential.

SchutzansprücheProtection claims

Claims

Protection requirements

. Electrically heated heat storage, in which the electrical Heating conductors are embedded in the storage material, e.g. B. for heat storage stoves with heat extraction mainly through Convection, characterized in that the Y / poor storage (3) is composed of building block-like parts of alternately different material, namely each of one Part (6) of insulating material with embedded heating conductor (7) and from a part (8) of preferably metallic material with high thermal conductivity without embedded heating conductors.

2. Heat accumulator according to claim 1, characterized in that the building block-like parts (β) with high thermal conductivity lying against the boundary surfaces coated by the convection medium are arranged.

3. Heat storage device according to claim 1, characterized in that the _f block-like parts (6, 8) either all or the two groups of parts each formed coincident themselves are preferably a matching shape and size have.

4. Heat accumulator according to claim 1 and 3, characterized in that that the "building block-like parts (6, 8) with suitable designs are provided for tightly stacking or stacking, z. B. with groove and leather.

5. Heat storage device according to claim 1 or 1 and one or more of the further preceding claims, characterized in that that the package (3) of "building block-like parts (6, 8) of alternating different material is arranged within an airtight envelope (1, 5).

6. Heat accumulator according to claim 1 and 5, characterized in that the airtight envelope (1) is designed so that it Flow paths through the memory (3) leaves free by z. B. a known air duct (4) through the Speieher runs and the interfaces of the channel from a tubular Sheet metal jacket (5) are formed, which separates the Speieherwerkstoff from the Eanalraum.

7. Heat accumulator according to claim 1 and one or more of the further preceding claims, characterized in that the building block-like components made of metallic material Parts (8) contain substances that protect the metal against corrosion at higher temperatures, e.g. B. in In the case of iron, a co-alloy of chromium.