DE1928694A1

DE1928694A1 - Masse mit einem waermespeichernden Stoff

Info

Publication number: DE1928694A1
Application number: DE19691928694
Authority: DE
Inventors: Ingeborg Laing; Nikolaus Laing
Original assignee: THERMO BAUELEMENT AG
Current assignee: THERMO BAUELEMENT AG
Priority date: 1968-06-06
Filing date: 1969-06-06
Publication date: 1969-12-11
Also published as: FR2010241A1; SE364767B; DE1928694C3; JPS5538576B1; BE734094A; DE1928694B2; JPS536108B1; SE402316B

Description

PATENTANWÄLTE

DR. I. WAAS

DR. W. PHSIFFER

DR. F. VOITHENLEITNER

ην i£nii/i ' ^BMÜNCHEN23

UlS. 10(JH/ 1 UNGERERSTR.25-TEL.39023e

Thermo-Bauelernent AG, Murten/Schweiz

Masse mit einem wärmespeichernden Stoff

Die Erfindung betrifft eine Masse mit einem Speicherstoff, der latente Wärme bei seinem übergang vom festen in den flüssigen Zustand aufnehmen und diese Wärme reversibel abgeben kann und mit einem die Unterkühlung des Speicherstoffes unter die Schmelztemperatur während der Abkühlung verhindernden Impfstoff.

Es ist bekannt, Kristallisations-Enthalpien von Schmelzen oder Lösungen kristalliner Massen zur Wärmespeicherung auszunutzen. Es sind weiter Speicherstoffe bekannt, die latente Energie bei der Umkristallisation von einer Feststoffphase in einen anderen Peststoff reversibel aufnehmen. Bei der Speicherung von latenter Wärme nützt man

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die sich aus dem Produkt der Entropie und der absoluten Temperatur errechenbare Enthalpie aus, die sich als Differenz der inneren Energien zwischen zwei oder mehreren nacheinander durchlaufenen Phasen ergibt. Die Entropie ist nach der Dampfphase im flüssigen Aggregatzustand am größten. Alle polymorph umwandelbaren kristallinen Stoffe können deshalb in ihren verschiedenen Umwandlungsstufen nur einen Teil der Energie aufnehmen, die aufgenommen werden kann, wenn der Speicherstoff durch v/eitere Wärmezufuhr in die flüssige Phase überführt wird. So erstrebenswert von der thermodynar.-;ischen Seite die überführung des Feststoffes in den Schmelzzustand ist, so bereitet ihre praktische Anwendung doch so große Schwierigkeiten, daß solche Wärmespeicher bisher kaum Anwendung gefunden haben. Die Machteile der Fest-Flüssig-Umwandlung liegen darin begründet, daß die Speicherstoffe in auslaufsichere Behälter eingeschlossen v/erden müssen. Solche Behälter müssen aus einem Material bestehen, welches durch die Speicherstoffe in ihrer flüssigen Phase keine Korrosion erfährt. Sie erfahren eine außerordentlich große ·. mechanische Belastung dadurch, daß die Speicherstoffe beim übergang vom kristallinen in den Schmelzzustand erhebliche Dichte-Änderungen aufweisen. Sofern die gespeicherte Wärme über einen Wärmeträger, z.B. eine Flüssigkeit oder ein Gas ausgetauscht werden soll, müssen auch die Wärmetauscher-mit-. dem Speicherstoff in gut wärmeleitendem Kontakt stehen. Andererseits müssen die Wärmetauseher dünne Wandstärken aufweisen, wodurch wiederum unlösbare technologische Probleme aufgrund der beim Schmelzen und Erstarren des Speicherstoffes auftretenden außerordentlich- großen Kräfte entstehen.

Noch wesentlicher ist das wirtschaftliche Problem, denn bei bekannten Speichern, wie sie beispielsweise als Kälteakkumulatoren in Kühlwagen Verwendung finden, kosten die Tanks etwa das Hundertfache des Speicherstoffes.

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Der entscheidende Nachteil bei der Verwendung schmelzener Speicherstoffe, die in solchen Tanks untergebracht sind, liegt jedoch darin begründet, daß sich die Eigenschaften des Speicherstoffes nach kurzer oder längerer Zeit verändern.

Es ist bekannt, daß alle schmelzenden Kristalle zwar einen definierten Schmelzpunkt haben, daß aber die Erstarrung beim Wärmeentzug bei einer oft sehr viel niedriger liegenden Temperatur erfolgt. Thermodynamisch andererseits ist es wünschenswert, daß die Erstarrungstemperatur mit der Schmelztemperatur zusammenfällt, damit man nicht gezwungen ist, die Betriebstemperatur wesentlich höher als die gewünschte Arbeitstemperatur zu wählen, was die Wärmeverluste während der Speicherzeit beträchtlich vergrößern würde.

Dieses Ziel wird bekanntlich dadurch erreicht, daß dem Speicherstoff Impfkristalle beigemischt werden, die in ihrer geometrischen (sterischen) Struktur der Kristallform des Speicherstoffes so ähnlich sind, daß sie beim Abkühlvorgang die Kristallisation in der Nähe der Schmelztemperatur auslösen und damit die ohne Impfung unvermeidliche Unterkühlung verhindern.

Impfkristalle müssen außer der sterischen Ähnlichkeit einen Schmelzpunkt aufweisen, der oberhalb der Betriebstemperatur des Speichers liegt. Diese Impfkristalle verbleiben also im festen Zustand auch dann, wenn der Speicherstoff schmilzt. Da sie eine unterschiedliche Dichte haben, wandern sie aufgrund des Schwerkrafteinflusses in der Schmelze entweder nach oben oder in den meisten Fällen nach unten. Der Speicherstoff mit

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Impfkristallen entmischt sich also mehr und mehr₉ so daß die zur verzögerungslosen Impfung notwendige gleichmäßige Verteilung der Kristalle im Speicherstoff verloren geht. Wenn sich die Impfkristalle z.B. am tiefsten Punkt des Gerätes abgesetzt haben, setzt die Wärmeabgabe nicht mehr bei der Schmelztemperatur, sondern bei einer tieferen Temperatur ein, so daß der Speicher nicht mehr verwandt werden kann.

Die Erfindung bezieht sich auf Wärmespeicherkörper, deren thermodynamisch wirksamer Speicherstoff beim Aufheizen geschmolzen wird und der aufgrund gleichmäßig verteilter Impfkristalle die Schmelzwärme beim Abkühlen bei der annähernd gleichen Temperatur, der sogenannten Schmelztemperatur, wieder abgibt.

Zur Verhinderung der Verarmung der Schmelze an Impfkristallen enthält der erfindungsgemäße Speicherkörper außer Speicherstoff und Impfkristallen ein Gerüst, welches einerseits den Speicherstoff in der flüssigen Phase wie ein Schwamm oder ein Schaum festhält, andererseits die Impfkristalle in ihrer gleich mäßigen Verteilung fixiert.

Die Festigkeit des Gerüstes wird erfindungsgemäß so groß gewählt, daß ein formbeständiger Körper entsteht, so daß auf Tanks völlig verzichtet werden kann. Hierdurch ist es der Erfindung gelungen, Speicherkörper zu schaffen, die wie der Speicherstoff, der die Polymorphic ausnutzt, Pestkörper sind, die jedoch im Gegensatz zu den polymorphen Massen die gesamte Enthalpie für den Speichervorgang verwertbar machen.

Es sind Speicherstoffe beschrieben worden, die zur Verhinderung von Leckverlusten bei unrdicht gewordenen Gefäßen dem Speicherstoff Stärke zusetzen. Dieses Verfahren ist einmal nur auf wenige Hydrate beschränkt, und es hat sich außerdem gezeigt, daß die entstehende hixotrope Masse in wenigen Mona-

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ten sich separiert. Es ist außerdem beschrieben worden, Balsa-Holz mit Speicherstoff zu tränken, um formbeständige Körper zu erhalten. Es hat sich jedoch gezeigt, daß sieh Balsa-Holz zwar mit flüssigem Speicherstoff tränken läßt, daß die Impfkristalle, die in fester Form vorliegen, jedoch die Zellwände nicht durchdringen können.

Als Impfkristalle eignen sich isotypische und auch epitaxische Kristalle, sofern sie in der Schmelze des Speicherstoffes nicht aufgelöst werden und unterhalb der höchsten Betriebstemperatur nicht selber schmelzen. Es eignen sich ferner isomorphe Kristalle, wenn sie unter dein Einfluß hoher Oberflächenenergie, also z.B. in Spalten extrem geringer Erweiterungswinkel eingelagert sind. Die Kapillardrücke sind dem Wandabstand umgekehrt proportional. Eine Erhöhung der Drücke führt zur Erhöhung der Kristallisationstemperatur, so daß durch Eindringen der Speicherstoffschmelze in feine Spalte eine Schmelzpunkterhöhung eintritt. Sofern diese Schmelzpunkterhöhung über die höchste Betriebstemperatur hinausreicht, sind Fremdkristalle nicht erforderlich. Es können deshalb erfindungsgemäß dem Gerüstbaustoff Substanzen zugesetzt werden, die extrem feine Spalte aufweisen und die mit der Schmelze des Speicherstoffes eine hohe Kapillarspannung bilden. Es hat sich gezeigt, daß verraahlene Glasfasern statistisch Spalte in solcher Zahl und Konfiguration aufweisen, daß diese bei vielen Speicherstoffen zu einer erheblichen Erhöhung der Schmelztemperatur führen. Solche vermahlene Glasfasern können deshalb erfindungsgemäß in das Gerüst eingebaut werden. Als Gerüstsubstanzen können erfindungsgemäß vorzugsweise Stoffe zugesetzt werden, die aufgrund langgestreckter Kristalle Gerüste bilden können, die in ihrem Aufbau den Zeolithen ähnlich sind. Zeolithe sind kristalline Substanzen,

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die in ihrer sehr lockeren Kristallgitter-Struktur größere Mengen von Fremdstoffen, z.B. Wasser, aufnehmen können. Da der Baustoff für das Gerüst mengenmäßig kaum ins Gewicht fällt, denn es genügen oft bereits 2,5 Gewichtsprozente, sind, die Speicherenthalpien erfindungsgemäßer, mit einem Gerüst durchsetzter Speicherstoffe, von denen, die in einem Behälter geschmolzen und rekristallisiert v/erden, kaum vorschieden. Wenn man das Gewicht der Behälterwand mitberücksichtigt, so sind die erfindungsgemäßen Speicherkörper v;esentlich leichter. Vor allem aber sind sie viel billiger und weisen alle genannten Nachteile der bisher verwandten Speicher nicht auf, denn auch in der flüssigen Phase hält der künstliche Zeolith als Festkörper die Schmelze in seiner Kristallgitter-Struktur fest. Es kann also an keiner Stelle ein hydrostatischer Druck entstehen; das Kristallgitter wird auch durch die Dichteänderung beim Phasendurchgang nicht beeinträchtigt und schließlich ist eine StratifikatiGn der Impfstoffe unmöglich geworden. Sofern die Speicherstoffe im geschmolzenen Zustand einen Dampfdruck von der Größenordnung des Wassers haben, ist es erforderlich, Verdampfung durch eine Dampfsperre zu verhindern. Dies kann erfindungsgemäß durch Einschließen des zu Formkörpern verarbeiteten Speicherstoffes in Plastik- oder ."etallfolien erfolgen. Es ist jedoch auch möglich, die Oberfläche durch ehemische Deckschichten abzudichten und dampfundurchlässig zu.machen. Als besonders geeignet haben sich Deckschichten erwiesen, die aus Substanzen bestehen, die mit einer Komponente der Luft reagieren und so erst nach dem Auftragen in einen wasserundurchlässigen Zustand übergehen.

Als Substanzen zur Erzeugung der Gerüststruktur eignen sich vor allem Stoffe mit faseriger Kristallstruktur, Hierzu gehören faserige oder flockige Silikate, wie Aerosil, Tri~

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kalium- oder Dikaliumsilikat, Kalziunaluminate, die Ferrite der Leichtmetalle, Flockenruß, Magnesiumoxid, Siliziumoxid sowie andere flockige Kristalle anderer Oxide oder Salze.

Erfindimgsgeniäß hat es sich als vorteilhaft erwiesen, Kristallinassen für die Gerüst struktur zu verwenden, die in der Schmelze des Speicherstoffes bei Arbeitstemperatur nicht bei erhöhter Temperatur, jedoch zu einem gewissen Teil löslich sind. Damit der Speicherstoff gleichmäßig eingebaut wird, sieht die Erfindung in der Regel vor, die die Gerüststrukttir bildende Substanz mit dem gemahlenen Speicherstoff in festem Zustand zu mischen und nach sorgfältiger Durchmischung zu verpressen. Nach erfolgter Verpressung hat sich eine einmalige Erhitzung zum Zwecke der Anlösung dieser Kristalle als zweckmäßig erwiesen, wodurch sich in einem sinterähnlichen Vorgang die gerüstbildenden Kristalle miteinander verbinden. Bei Hydraten kann diese Erwärmung häufig nur unter Druck erfolgen, da sonst Kristallwasser ausdampfen würde. Die Ervrärtoing soll so weit getrieben werden, daß sich nach dem Wiederabkühlen ein festes zeolithähnliches Gerüst gebildet hat. Es hat sich als vorteilhaft erwiesen, die Temperatur so lange zn steigern, bis die Löslichkeit der gerüstbildenden Γ-iasse etwa 30 % beträgt. Die Menge der die Gerüststruktur bildenden Masse hängt von der Art des Speicherstoffes und von der Korngröße derselben im festen Zustand ab. Es hat sich gezeigt* daß in der Regel sehr geringe Mengen an Gerüststruktur bildender Substanz notwendig sind.So lassen sich beispielsweise 97 % eines eutektischen Salzes mehrerer Leiehtmetallr.itrate und 3 3 Magnesiumoxid zu Speicherstoffen verpressen, die auch oberhalb der Schmelztemperatur des Eutektikums noch eine beträchtliche Festigkeit aufweisen. Bei der Herstellung werden der Kasse auch die Impfkristalle zugesetzt. Dabei kommt

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es nicht auf die Gewichtsmenge, sondern nur auf die Anzahl der Kristalle an. Wenn diese sehr klein sind, genügen Zuschlagsmengen von 1 bis 0,001 %. Wesentlich ist die gleichmäßige Verteilung durch einen Mischvorgang. Nach dem Schmelzen des Speicherstoffes verbleiben die Impfkristalle in der Gerüststruktur gleichmäßig verteilt und können nicht mehr absinken oder aufsteigen. Durch geeignete Auswahl der Gerüstsubstanz ist es gelegentlich auch möglich, daß die Gerüststruktur gleichzeitig den Impfstoff für den Speicherstoff bildet, so daß auf das Hinzufügen eines weiteren Impfstoffes verzichtet werden kann. Da sich bei der Bildung des zeolithischen Gerüstes in noch nicht eindeutig erklärbarer V/eise offensichtlich auch Hydrate der Gerüstsubstanz bilden, kann erfindungsgemäß dem Speicherstoff bei der Herstellung eine geringe Menge Wasser zugesetzt werden. Außer den genannten Metalloxiden und Doppelsalzen eignen sich erfindungsgemäß auch organische Stoffe zur Herstellung von Gerüsten. Vorteilhaft sind eine Reihe hochpolymerer Kunstharze. Diese werden gegebenenfalls unter Zugabe von Schutzkolloiden der heißen Schmelze beigegeben. Bei einer Temperatur, bei der die Substanz für die Gerüststruktur bereits . schmilzt, wird dann die Schmelze emulgiert und zur Verhinderung einer Entmischung möglichst plötzlich zur Erstarrung gebracht.

Als Überzugsmaterial zur Verhinderung des Ausdampfens eignet sich sowohl für anorganische als auch für -organische Gerüste eine Mischung aus 5 % feinstgemahlenem Schwerspat, ^5 % Bariumhydroxid und 50 % Wasser. In diese Mischung können die Formkörper eingetaucht werden. Schon während des Trockenvorgangs bildet sich in gleichmäßiger Schichtdicke Bariumkarbonat, welches wasserunlöslich und dampfun-

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durchlässig ist. Aber auch alle anderen Substanzen, die • mit dem Speicherstoff nicht reagieren und durch Luftsauerstoff oder Kohlendioxid in wasserunlösliche Substanzen übergehen, eignen sich.

Als Speicherstoffe kommen alle Salze, worunter nachstehend auch Oxide und Hydroxide verstanden werden sollen, infrage, sofern sie eine hohe Schmelsenthalpie besitzen. Deshalb werden Salze mit kovalenter oder ionischer Bindung bevorzugt. Besonders große Enthalpien weisen aufgrund der Wasserstoffbrückenbindung Hydrate auf, die jedoch nur im Bereich relativ niedriger Temperaturen vorkommen. Da die gewünschten Speichertemperaturen mit den von der Natur angebotenen Schmelztemperaturen selten zusammenfallen, sieht die Erfindung eutektische Schmelzen vor_s wobei unter Einbeziehung ternärer.und quaternärer Eutektika praktisch unbegrenzt viele Speicherstoffe hergestellt werden können«,

Die Erfindung beschränkt sich jedoch nicht auf geolithähnliche Gerüstsysteme und organische Schäume, sondern ist auch mit allen anderen Stoffen oder Gerüsten ausführbar, wenn Impfkristalle eingebracht werden können, die Stratifikation sicher verhindert wird und ein formbeständiger Körper entsteht. So bedient sich die Erfindung auch bekannter Körperstrukturen mit großem verbleibendem Volumen, wie Honigwaben, Glasfasermatten und offenporige Hartschäume. Der eigentliche Speicherstoff wird in seiner flüssigen Phase mit einem gel bildenden oder hixotrop machenden Stoff versetzt und in die. Platte eingebracht. Der Werkstoff der Platte übernimmt alle Zugspannungen und gegebenenfalls auch den größten Teil der Druckbelastungen, während das Gel bewirkt, daß der Speicherstoff im geschmolzenen Zustand nicht auslaufen kann.

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Auf diese Art lassen sich Platten sehr hoher mechanischer Festigkeit herstellen.

Im Falle von Hartschäumen oder anderen Festkörpern, wie Asbest oder Papierfilz wird erfindungsgemäß schon bei der Herstellung dem Gerüststoff die Impfkristallmasse zugesetzt, damit sie nicht bei späterem Einbringen abgefiltert wird.

Soweit die Speicherkörper durch FoIienAgegen Ausdampfen oder auch gegen Luftfeuchtigkeit geschützt sindj können diese Folien.erfindungsgemäÄ für den Fall der Verletzung selbstheilend dadurch ausgeführt werden, daß dem Speicherstoff eine sich in der Luft in eine wasserunlösliche Substanz verwandelnde Chemikalie, wie beispielsweise Bariumhydroxid-Oktahydrat beigegeben wird.

Ein weiteres Merkmal der Erfindung besteht darin, die Wärmeleitfähigkeit der erfindungsgemäßen Massen aus den die Gerüststruktur bildenden Substanzen zu verbessern. Hierfür sind in den Massen Metallteilchen mit länglicher Konfiguration vorgesehen, die parallel zu dem die Massen im Betrieb durchsetzenden Wärmestrom angeordnet sind. Solche Massen können hergestellt werden, indem ferromagnetische längsgestreckte Metallteilchen durch magnetische Kräfte in den Massen während der Herstellung derselben ausgerichtet werden. Es können beispielsweise auf einem plattenförmigen Magneten mit senkrecht zu der Plattenoberfläche verlaufendem starken Magnetfeld eine Vielzahl von Stiften aus ferromagnetischem Material aufgebracht werden, die sich in dem Magnetfeld ausrichten. Hierauf kann die bereits fertige Masse, die beispielsweise Plattenform hat, auf die Stifte

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aufgedrückt werden. Eine weitere Möglichkeit des Einbringens ausgerichteter ferromagnetischer Teilchen in den Massen besteht darin, daß diese Massen in noch verformbarem Zustand mit den ferromagnetischen Metallstiften vermischt und diese dann im magnetischen Feld ausgerichtet werden. Als Stifte werden vorzugsweise Aluminiumstifte verwendet, die mit Bariumferrit überzogen sind.

Erfindungsgemäß eignen sich auch matratzenähnliche Drahtmatten, die gleichzeitig Zug- und Druckspannungen aufnehmen und die Wärmeleitfähigkeit verbessern. Auch wellblechähnliche Einlagen können zum selben Zweck vorgesehen werden.

Die Erfindung wird anhand der Zeichnungen sowie einiger bevorzugter Anwendungsbeispiele näher erläutert.

Figur 1 zeigt in einem Diagramm die Abhängigkeit der inneren Energie einer mehrere Umwandlungen durchlaufenden Substanz vom Reaktionsablauf.

Figur 2 zeigt in perspektivischer Ansicht und teilweise im Schnitt schematisch eine Schicht aus einer Speichermasse nach der Erfindung.

Figur 3 zeigt in Ansicht und teilweise im Schnitt einen Lockenwickler, der mit einer Masse nach der Erfindung gefüllt ist.

Figur 4 zeigt ein Aufladegerät für Lockenwickler, das mit einer erfindungsgemäßen wärmespeichernden Masse gefüllt ist.

Figur 5 zeigt im perspektivischer Ansicht und im Schnitt eine als Hohlblock ausgebildete Bodenplatte, die im Inneren eine Masse nach der Erfindung enthält. 909850/0945

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Figur 6 zeigt im Längsschnitt eine ähnliche Ausführungsform einer Bodenplatte wie Figur 5 mit einer Einrichtung, die eine dosierte Wärmeabgabe an die Plattenoberfläche ermöglicht.

Figur 7 zeigt schematisch ein Gerät zum Steuern der Dosiereinrichtung, die die von dem Speicherkern an die Oberfläche einer Platte nach Figur 6 angegebene Wärme dosiert.

Figur 8 zeigt einen Querschnitt durch einen mit Massen nach der Erfindung beheizten Fußboden.

Figur 9 a, b zeigt ein erfindungsgemäßes Sekundärgerüst in Honigwabenform für einen Speicherkörper für Fußbodenheizungen.

Figur 10 a, b zeigt ein.-ebensolches Sekundärgerüst als Tiefziehteil oder Spritzteil.

Figur 11 zeigt ein ebensolches Sekundärgerüst aus senkrechten Wellstreifen.

Figur 12 a und c zeigt ein aufgeschnittenes Element einer Fußbodenheizung mit erfindungsgemäß integrierter elektrischer Installation.

Figur 12 Xx zeigt ein als Steckelement ausgebildetes erfindungsgemäßes elektrisches Verbindungsstück.

Figur 12 d zeigt schematisch das erfindungsgemäße Auslegen einer Fußbodenfläche aus Plattenelementen mit integrierter elektrischer Installation.

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Figur 13 zeigt in einem Diagramm den Tagesgang der Lufttemperatur im Sommer und im Winter. . ■ ■

Figur l4 zeigt den Temperaturverlauf im Boden in Abhängigkeit vom Tagesgang der Umgebungstemperatur.

Figur 15a veranschaulicht die Absorption der Sonnenenergie in einer Stadt.

Figur 15 b veranschaulicht den Einfall der Sonnenenergie auf freie bepflanzte Flächen.

Figur 16 zeigt eine Wärmepufferplatte für Verkehrsflächen und Wände.

Die Figuren 17, 18 und 19 zeigen eine Wärmegleichrichterplatte nach der Erfindung in unterschiedlichen Betriebsweisen.

Figur 20 zeigt eine Kondensatsperre einer Wärmegleichrichterplatte nach der Erfindung.

Figur 21 veranschaulicht die Betriebsweise der Kondensatsperre nach Figur 20 im Sommer bei kurzzeitiger Unterkühlung.

Figur 22 veranschaulicht die Betriebsweise der Kondensatsperre nach Figur 20 im Winter bei kurzzeitiger Erwärmung.

Figur 23 zeigt eine Warmegleichrichterplatte an einer Zwischendecke mit einer Kondensationsplatte an der Außenwand des Gebäudes.

Figur 24 zeigt schematisch und im Schnitt eine Teilansicht des Zwischenbodens einer Wärmegleichrichterplatte nach den Figuren 17 bis 19.

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Figur 25 a zeigt in einem Schnitt durch eine '.-.'and und eine Zwischendecke eine Anordnung eines durch ein Tanger, riäigebläse gekühlten V.'ärmeSpeichers nach der Erfindung.

Figur 25 b zeigt einen Teilausschnitt aus der Zwischendecke der Anordnung nach Figur 25 a in perspektivischer Ansicht.

Figur 2β zeigt eine Wärrnegleichrichterplatte mit elektrischer Zusatzheizung nach der Erfindung.

Figur 27 zeigt eine V/ärsiegleichrichterplatte, "sei welcher sowohl die Speicherplatte als auch die nach auJlen weisende VJand mit Rippen ausgerüstet ist, in perspektivischer S-ehnittansicht.

Figur 28 zeigt eine verkleinerte Draufsicht auf die in Figur 27 dargestellte Platte und

Figur 29 zeigt eine aus Kunststoff-Folien aufgebaute Bauplatte nach der Erfindung.

In Figur 1 ist die innere Energie U eines Speicherstoffes für eine Speichermasse nach der Erfindung als Funktion des Reaktionsablaufs (t) dargestellt. Das Niveau 1 entspricht der inneren" Energie des Festkörpers. Dieser erfährt bis zum Niveau 2 eine polymorphe Umwandlung, so daß die Differenz zwishen dem Niveau 2 und dem Niveau 1 als Speicherenergie entnommen werden kann. Das Niveau 3 entspricht dem geschmolzenen Zustand und zeigt, daß zwischen dem Niveau 2 und dem Niveau 3 die größte Energiedifferenz vorliegt. Es ist ersichtlich, daß die Einbeziehung der Schmelzphase in jedem Fall zu einer größeren Enthalpie führen muß als nur die Ausnutzung der polyrcorphen Umwandlungen.

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Diese Einbeziehung der Schmelzphase ohne die nachteilige Stratifizierung, auf die oben bezug genommen wurde, ist Zweck der Erfindung.

Figur 2 zeigt schematisch eine Schicht 20 aus einer Masse nach der Erfindung, die durch Verklebung mit einer Viand 21 verbunden ist. Zur Verhinderung des Austritts von Dampf wird diese Schicht gemäß der Erfindung mit einer Folie 2*1 überzogen, die mit der Wand, wie bei 23 gezeigt, verklebt ist.

Beispiel 1:

Figur 3 zeigt einen Lockenwickler 35 mit einem Gehäuse aus thermoplastischem Material, in dessen zylindrischer Wand 36 eine Drahtspirale 37 eingespritzt ist. Im Inneren dieses Lockenwicklers befindet sich eine Masse 38 aus einem Speicherstoff und einer Gerüststruktur nach der Erfindung. Mit einem latente Wärme speichernden Stoff, der infolge der oben beschriebenen Stratifizierung im Laufe der Zeit seine Umwandlungstemperatur verändert, könnte nicht das für die Lockenbildung nötige Temperaturverhalten reproduziert werden, so daß ein Lockenwickler mit einer latente Wärme speichernden Füllung, die nur aus dem Speicherstoff und dem Impfstoff besteht, nicht die erwünschte ifirkung hätte.

Figur ²J zeigt in perspektivischer Ansicht und teilweise im Schnitt ein Aufladegerät für Lockenwickler, wie sie in Figur 1 dargestellt sind, in dem unter einer Heizeinrichtung 31 eine wärmespeichernde Masse 32 nach der Erfindung angeordnet ist, deren Temperaturhaltepunkt oberhalb des Haltepunktes der Lockenwickler-Speichermasse liegt. Nach dem Aufladen dieser Speichermasse über die Heizung 31 werden die Lockenwickler

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in wärmeleitender Verbindung mit der Speichermasse 32 gebracht, indem sie auf eine Platte 30 aus ferromagnetische^ Werkstoff aufgestellt werden, die direkt in Kontakt mit der Masse 32 ist. . "■

Eeisoiel 2: .

Es sind Fußbodenheizungen als elektrische Nachtstrom-Speicherheizungen ausgebildet worden, bei denen die Wärmespeicherung durch keramische Massen erfolgt. Diese Heizungen sind nicht befriedigend, da proportional mit der gespeicherten Wärmemenge die Temperatur ansteigt, so daß die morgendlichen Temperaturen unzumutbar hoch sind, während die Temperaturen am Abend, wenn das größte Bedürfnis nach Wärme besteht, erheblich abgesunken sind. Außerdem ist der Energieverbrauch einer solchen Heizung unnötig hoch, da im Nachtstrombetrieb die höchste Temperatur morgens um 6.00 Uhr erreicht wird. Diese Temperatur muß wesentlich höher sein als etwa. 12 Stunden später, wenn die Temperatur auf den physiologisch optimalen Viert abgesunken ist. Eine Heizung mit einem über den ganzen Tag annähernd konstanten Temperaturniveau braucht demgegenüber nicht mit überhöhter Morgentemperatur zu starten und hat dementsprechend tagsüber bedeutend weniger Wärmeverluste.

Die Erfindung sieht anstelle der Speicherkörper zur Speicherung fühlbarer Wärme die Verwendung latente·· Wärme speichernder Massen, wie sie oben beschrieben wurden, vor. Speichermassen für diesen Zweck sollen Haltetemperaturen um 30°C aufweisen. Erfindungsgemäß v/erden hierzu die Hydrate von nicht-metallischen Metallverbindungen, z.B. Dekahydrat von Natriumsulfat oder auch das Dodekahydrat von Dinatriumhydrogenphosphat verwendet.

Als Behälter sieht die Erfindung bevorzugt Schläuche aus dünnwandigem Kunststoff vor. Die Unterbringung erfolgt erfindungsgemäß in Fußböden-bildenden Elementen. Die Aufladung geschieht über Widerstandsheizungen, die innerhalb der Speichermasse

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bevorzugt jedoch zwischen dem Schlauch, der mit Speichermasse gefüllt ist, und der darauf befindlichen Isolation angeordnet ist. An geeigneter Stelle kann sich ein gasgefüllter Schlauch befinden, der einen so großen Überdruck auf die. Speichermasse im gelförnigen Zustand ausübt, daß diese gegen die nach oben weisende Wandung des Fußbodens gedrückt wird, wodurch ein einwandfreier Wärmekontakt sichergestellt ist. Es ist jedoch erfindungsgemäß auch möglich, den Wärmeübergang zu verringern und damit die Wärmeabgabe zu regeln, indem der Druck in einem solchen Schlauch verändert wird oder aber ein Hohlkörper zwischen der den Fußboden bildenden Schicht und dem mit der Speichermasse gefüllten Schlauch angebracht ist, dessen Gasfüllung bis zum völligen Aufeinanderliegen der Schichten abgesenkt werden kann. In gleicher Weise kann das erfindungsgemäße Element als Wand- oder Deckenheizung eingesetzt werden.

Figur 5 zeigt eine als Hohlblock ausgebildete Bodenplatte aus Beton, in der sich der Schlauch 50 befindet, der mit Speichermasse 52 gefüllt ist. Der luftgefüllte Schlauch dient gleichsam als pneumatisches Federelement. Die aus zwei Folien mit dazwischengelegter elektrischer Widerstandsschicht ausgebildete Heizung 54 dient zur Aufladung der Speichermasse 52 während der Nachtstunden. Die Isolationsschicht 55 bewirkt eine Wärmedämmung gegen das darunterliegende Geschoß.

Figur β zeigt schematisch eine den Fußboden bildende Platte 60 sowie einen Schlauch 6l, der mit Speichermasse 62 gefüllt ist. Die Abstützung erfolgt mit einer Lage aus luft- oder gasgefüllten Schläuchen .63 > die gleichzeitig die Isola-: tionsfunktion übernehmen. An die Stelle dieser Schläuche können auch gummielastische Schaumstoffe treten. Die Heizung -6*t

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erstreckt sich über annähernd die gesamte Breite des Schlauches öl. Zwischen der Platte 60 und dem Schlauch 6l befinden sich mehrere Schichten von "längs miteinander verschweißten Folien 65 und 66. Diese Folien können durch Luft oder durch ein Gas auseinandergedrückt v/erden, so daß sich parallele Kanäle 67 und 68 bilden. Die Dimension dieser Kanäle wird so klein gewählt, daß die Grasshof-^v Zahl unterhalb der zur Ausbildung einer Konvektionsströmung notwendigen Zahl liegt.

Figur 7 zeigt schematisch die Kanäle 67/68, die über eine* Schlauchleitung 70 mit einem Behälter 71 kommunizieren. In diesem Behälter 71 befindet sich eine niedersiedende Flüssigkeit 72, z.3. ein Fluorkohlenwasserstoff oder auch ein Kettenkohlenwasserstoff, wie beispielsweise Butylen. Gut wärmeleitend mit dem 3ehälter 71 ist die Zaltseite 73 eines Peltierelementes 75 verbunden, während die Warmseite ihre Wärme über Rippen 7^ an die Außenluft abgibt. Das Peltierelement wird über einen nicht gezeigten Thermostaten mit einem Stromkreis verbunden. Solange die Temperatur im Raum unterhalb einer vorgegebenen Temperatur liegt, wird die Flüssigkeit 72 gekühlt, sobald sie oberhalb des .""'Schwellviertes liegt, wird die Kühlung ausgeschaltet oder verringert;, Hierdurch erhöht sich der Dampfdruck in den Kanälen 67/68 und aus den vorher flach aufeinanderliegenden Folien 69, die die Speicherwärme durchlassen, wird eine Isolierschicht, die nur noch einen verschwindend kleinen Teil der Speicherwärme an die Platte 60 abgibt.

Figur 8 zeigt eine Ausführungsform, bei der streifenförmige Elemente 84 mit Speichermasse 80 gefüllt sind, die durch eine Flächenheizung 85 beheizt werden. Der zwischen zwei

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Streifen verbleibende Bereich 83 wird über Rippen 86, die vorzugsweise aus dünnem-Aluminiumblech bestehen, versorgt. Zwischen den Teilen QM und 84' verbleiben Kanäle zur Verlegung von Rohrleitungen u.a.

Figur 9 a zeigt eine herausgebrochene Ecke aus einem erfindungsgemäßen Sekundärgerüst, das in Form einer Honigwabe als Extruderteil ausgebildet ist. Die Randwände 91 des Elementes sind gegenüber den Innenwänden 92 verstärkt, so daß mechanisch steife Plattenelemente entstehen, aus denen die gesamte Fußbodenheizfläche zusammengesetzt \tferden kann.

Figur 9 b zeigt im Schnitt die Fußboden-Speicherschicht 93, die aus einzelnen Elementen 9¹* besteht, mit dem darüberliegenden Estrich 95 und dem Fußbodenbelag 96 sowie den unterhalb der Speicherplatten angeordneten elektrischen Heizelemente^97, deren Installation nicht gezeichnet ist. Man erkennt, daß jedes Speicherelement 9¹I aus dem röhrenförmigen Sekundärgerüst 98 und den Abdeckplatten oder -folien 99 aufgebaut ist.

Figur 10 a zeigt ein herausgebrochenes Stück aus einem ebensolchen Sekundärgerüst, das als Tiefzieh- oder Spritzteil, z.B. aus Kunststoff, hergestellt wird.

Figur 10 b zeigt schematisch das zugehörige Tiefziehoder Spritzwerkzeug.

Figur ία zeigt ein Stück eines ebensolchen Sekundärgerüstes, das aus einem Boden iai, Seitenwänden ia2 und _ wellenförmigen Stegen ia3 zusammengeschweißt ist.

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Figur 12 a und c zeigen aufgebrochen ein erfindungsgemäßes Plattenelement 120 einer Fußboden- oder Wandheizung, das unterhalb seines hier aus quadratischen Röhren 121 bestehenden Sekundärgerüstes mit einer im Plattenelement integrierten elektrischen Installation ausgerüstet ist. Diese besteht aus einem Leiterpaar 122/122', das an diagonal ausgesparten Ecken in Kontaktelementen 123 endet, und einer z.B. mäanderförmigen Heizschicht 124 für Netzspannung, die zwischen das Lei- W terpaar 122/122' geschaltet ist. Die Kontaktelemente 123 sind im Beispiel als unverwechselbare Steckverbindungen ausgebildet, wodurch die Verschaltung auch durch einen Nichtfachmann mit Sicherheit fohlerfrei ausgeführt werden kann.

Figur 12 d zeigt das erfindungsgemäße Verlegeschema für Heizflächen, die aus den beschriebenen Plattenelementen 120 und Kontaktelementen 124, 125 aufgebaut sind. Alle horizontal verbundenen Elemente können nur durch Kontaktstücke 12^!i, alle vertikal verbundenen Elemente nur durch Kontaktstücke 125, verbunden werden. Dadurch ist sicherge-. stellt, daß die einzelnen Leiter des Leiterpaares 122/122' nie über Kreuz miteinander verbunden werden können. Erfindungsgemäß erfolgt die Einspeisung der elektrischen Leistung an zv/ei Stellen der Gesamtfläche, so daß die Belastung der Leiter nur jeweils die Hälfte beträgt.

Beispiel 3:

Physikalisch gesehen übernehmen Baustoffe drei unabhängige Funktionen: 1. Die Aufnahme von Kräften; 2. die Wärmedämmung und 3· die Wärmespeicherung.

Die Entwicklung der Baustoffe führt zu ständig ansteigenden Festigkeitseigenschaften. Auch hinsichtlich der Wärmedämm-

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werte lassen sich mit Isolationsmassen von wenigen kg/m diegleichen V/erte erzielen wie ehemals bei extremen Mauerstärken. Das Wärmespeichervermögen der neuen Baustoffe hat aber etwa in gleichen Maße abgenommen wie die Masse. Die Wärmeträgheit moderner Gebäude ist also viel geringer als die starkwändiger Backsteinbauten und wird extrem gering, wenn Kunststoff zur Herstellung von Wandelementan eingesetzt wird. Die Innentemperatur der Gebäude folgt dann mit nur geringer Phasenverschiebung der Außentemperatur, wie es im Extremfall von Automobil und Flugzeugkabine her bekannt ist.

Die Erfindung sieht zur Erhöhung der thermischen Speicherkapazität moderner Konstruktionen zusätzliche Bauplatten, gegebenenfalls in Verbindung mit tragenden oder wärmeisolierenden Elementen vor, die kristalline Stoffe, in der Regel Hydrate von Metallsalzen enthalten, deren polymorphe Umkristallisationstemperatur oder Schmelztemperatur etwa mit der mittleren Tagestemperatur zusammenfällt oder bei wärmeabgebenden Platten geringfügig darüber liegt oder bei kühlenden Platten geringfügig darunter liegt.fin Figur 13 ist die Temperatur in Abhängigkeit von der Tageszeit für einen mittleren Sommer- und einen mittleren Wintertag aufgetragen.

Innerhalb eines Tages beträgt die Änderung der Temperatur in Deutschland im Mittel 8°, die Extremwerte liegen bei 18° im Sommer (Kurve 13O in Fig. 13) und bei 4° im Winter' (Kurve 132).. - -.., . -

Die während -des Tages durch Sonneneinstrahlung von einem ■ . Körper aufgenommene Energie geht durch Abstrahlung innerhalb der Nachtstunden wieder verloren. Die Lufttemperatur■;■ ändert sich aber nicht .proportional, der .eingestrahlten .·,.·; bzw. abgestrahlten Energie, sonde.rn „folgt, dieser mit einer

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viel geringeren Temperaturamplitude und mit" Phasenverschiebung. Der Grund ist die Speicherung der am'Tage eingestrahlten Energie durch den Boden. Wie aus den Verlauf der Isochronen 140 in Fig. 1*1 zu ersehen ist, dringt die tägliche Temperaturänderung etwa 30 cm tief ein. Tritt an.die Stelle des relativ schlecht leitenden Bodens ein Gewässer, so verläuft die der Lufttemperatur entsprechende Änderungskurve während eines Tages noch viel flacher. Während in der freien Natur im wesentlichen nur der Boden die Wärmeeinstrahlun^ absorbiert, erfolgt die Absorption in bebauten Gebieten zu einem großen Teil durch senkrechte Wandungen. Wie aus den Skizzen in Figuren 15 a und 15 b ersichtlich ist, ist die integrale gespeicherte Wärmeenergie irr. Siecongsgebiet größer, beim Gebäude übernehmen also Dach und Wände die Wärmespeicherfunktion.

Das Innenklima eines Hauses ist desto gleichmäßiger, je größer die Speicherkapazität der Wände ist. Diese ist bei gegebener Temperaturdifferenz proportional der spezifischen Wärme des Wandungswerkstoffes und der Masse. Extrem hohe Speicherwerte finden sich in Gebäuden mit mittelalterlichen Gemäuern und auch in Gewölbekellern, wo die Temperatur sich am Tage fast überhaupt nicht ändert und der Temperaturgang während eines ganzen Jahres nur wenige Grad beträgt.

Das andere Extrem einer verschwindend kleinen Speicherkapazität findet man in der Fahrzeugkabine, wo der tag-' liehe Temperaturgang 40° und mehr betragen kann. Die 'Entwicklung im Hochbau führt aus ökonomiegründen zu immer leichteren Systemen. Dementsprechend verschiebt sich das

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Wärmespeicherverhalten immer mehr vom Verhalten starkwandigen Mauerwerkes, in Richtung des Verhaltens der Fahrzeugkabine. Die Verwendung von Speichernassen nach der Erfindung in Bauplatten löst dieses Problem. Da im Gegensatz zur Speicherung fühlbarer Wärme der Wärmetausch bei Latentspeichern ohne Temperaturänderung erfolgt, genügen oft sehr kleine Mengen an geeigneten Speicherstoffen, um sehr große Mauerstärken hinsichtlich ihres V/ärmespeichervermögens zu ersetzen. So erlaubt beispielsweise Lithiumnitrat -Trihydrat mit einem Schmelzpunkt von 30⁰C eine Speicherung von 72 kcal/kg. Durch geeignete Doppelsalzbildung kann die Haltetemperatur in weiten Grenzen herabgesetzt werden. Vergleicht man die Speicherfähigkeit eines solchen Stoffes mit der Speicherfähigkeit eines 30 cm starken Mauerwerkes und gibt man eine zulässige Temperaturabweichung von 3 vor, so genügt eine aktive Schichtdicke von nur 2 mm, damit das gleiche Wärmespeichervermögen erhalten wird wie das einer Mauer von 300 mm Dicke. Ein Temperaturintervall von 3 wurde dieser Überlegung zugrunde gelegt, weil in dieser Größenordnung die physiologisch zumutbare Raumtemperaturabweichung liegt.

Die physiologische Wärmeempfindung wird nicht nur von der Lufttemperatur₅ sondern vor allem durch die Strahlung bestimmt. Die meisten Bodenbeläge, z.B. Asphalt und Beton, absorbieren die Sonnenstrahlung fast vollständig und erzeugen eine Rückstrahlung entsprechend ihrer hohen Oberflächentemperatur. Bei gleicher Lufttemperatur empfindet man eine besonnte Straße unerträglich heiß, während man am Wasser die Temperatur als behaglich empfindet» .Mißt man die Bodentemperatur, so liegen.Straße-, Gehweg- und Mauertemperaturen zwischen 40° und 70°, während die Wassertemperatur bei-

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spielsweise 25° beträgt. Wenige Stunden nach Sonnenuntergang ist die Straßentemperatur unter die des Wassers abgefallen; jetzt bringt das Wasser angenehme Wärme, während es in den Straßen kalt ist.

Auch hier läßt sich erfindungsgemäß das Strahlungsklima durch Latentspeichermassen beeinflußen. Während Gehwege oder Restaurantterrassen bis auf beispielsweise 70° aufgeheizt werden, wird eine LatentSpeicherplatte nicht aufgeheizt, sondern aufgeladen. Ihre Temperatur bleibt während des Tages konstant, also bleiben Terrassen, Wege oder auch Tennisplätze angenehm kühl. Während der Nacht entlädt sich der Latentspeicher und strahlt damit eine im Vergleich zur Umgebung angenehme Wärme aus.

Figur 16 zeigt eine Wärmepufferplatte l6O z.B. für Gehwege, Hauswandungen, Separationsplätten usw. Kanäle 161 in der aus Beton bestehenden Platte sind mit Speichermasse gefüllt und an den offenen Wänden durch angeklebte Endstücke 162 abgeschlossen. Wird diese Platte l60 nicht der Sonne ausgesetzt, sondern nach außen isoliert dem geschlossenen Innenraum zugewandt, so lassen sich, über das ganze Jahr gesehen, sehr gleichmäßige Temperaturen verwirklichen. 1 cm Schichtdicke der Speichersubstanz entspricht nach der obigen Gegenüberstellung einer 1,5 m starken Mauer. Die Anwendung in Lagerhäusern führt zu einem Jahrestemperaiurgang, der heute nur in tiefen Kellern zu verwirklichen ist.

Erfindungsgemäße Bauplatten dienen aber nicht nur zur Glättung des täglichen oder auch jährlichen Temperaturganges, sondern können auch z.B. zur Wärmeregeneration verwendet werden. Diese Regeneration ist von besonderer Bedeutung bei

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biologischen Klärwerken, bei denen außerordentlich große Wärmemengen aus dem abfließenden Wasser dem zufließenden Schmutzwasser zugeführt werden sollen.

Die erfindungsgemäßen, wärmespeichernden Platten können weiter zur Raumklimatisierung verwendet werden.

Die Strahlung ist eine vresentliche Komponente der physiologischen Behaglichkeit. Von kalten Wänden umgeben empfindet der Körper hohe Lufttemperaturen nicht als drückend, ca die Haut, wie jede Oberfläche eines warmen Gegenstandes, ständig einen Strahlungsstrom an die Wände abgibt.

Klimatisierung durch gekühlte Wände oder Decken kann man als statische Klimatisierung bezeichnen, da die Raumluft nicht umgewälzt wird. Geht man davon aus, daß die physiologische Optimaltemperatur zwischen der Höchst- und Tiefsttemperatur eines Tages liegt, so ist erfindungsgemäß eine Klimatisierung möglich, zu der weder Kältemaschinen oder Wasserkreisläufe, noch Lüfter benötigt werden.

Derartige erfindungsgemäße Klimaapparate bestehen in der einfachsten Form aus Platten, deren eine Seite dem zu kühlenden Raum zugewandt ist, während die andere Seite von der kalten Nachtluft überstrichen wird und - bei Außenwänden - außerdem über Nacht Wärmeenergie abstrahlen kann. Diese Ausführungsform nach der Erfindung wird anhand der Figuren 17 bis 19 erläutert. Am Tage bildet die raumseitige Fläche 171 eine Wärmesenke. Die Speicherplatte 172 hält ihre Temperatur auf einer vorgegebenen Höhe, z.B. 18⁰C, so daß die Speicherplatte 172 während des ganzen Tages Wärme

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aufnimmt, ohne ihre Temperatur zu ändern. In dem Raum IJ'4 zwischen der Außenseite 173 und der Speicherplatte 172 befindet sich eine durchlässige, poröse, sehr lockere Isolierstoff üllung. Unmittelbar unter der Außenplatte 173 lie~t eine durchbrochene Kondensatschale 175· Durch die Isolierstofffüllung 17^ und die Durchbrüche der Kondensarschale 175 hindurch kann der Dampf eines niedersiedenden Wärmeträgers an die Außenplatte 173 gelangen, v/o er kondensiert; das Kondensat kann aber nicht mehr durch die Isolierschicht IfU zurückfließen, sondern sammelt sich in der Sammelrinne 176. Diese wird bei entsprechender Temperatur durch ein bimetallgesteuertes Ventil 177 abgesperrt. Die Oberseite der Speicherplatte 172 ist mit einer saugfähigen Papierschicht 173 überzogen. Die Außenhülle der-Platte besteht aus Blech oder Beton. Zur Versteifung können Sicken 179 vorgesehen, sein; die parallel zur langen Kante verlaufenden Selten I80 sind gewellt ausgeführt, damit möglichst wenig Wärme durch diese -seitlichen Wandungen in Richtung des Temperaturgefälles strömen kann. Dabei ist die V.'ellung so ausgebildet, daß benachbarte Platten ineinander verzahnt werden können.

Im Inneren befindet sich Sattdampf einer niedrig siedenden ■-Flüssigkeit. Dieser Dampf hat ein sehr hohes Molekulargewicht, \tfodurch die Brown'sche Molekulargeschwindigkeit, die für den gaskinetischen Wärinetransport maßgebend Ist, sehr klein bleibt. Die Dimensionierung der Isolierstoff zellen-' wird optimal so gewählt, daß sie mit der Größenordnung der freien Weglänge des hochmolekularen Dampfes zusammenfällt. Dadurch ergibt sich für die Isolierschicht eine Warmeleit- = zahl, die um ein Mehrfaches kleiner ist als die der besten luftgefüllten Dämmstoffe. Wird die Außenwand 173 aufgeheizt, so kann ihre Wärme die Speicherplatte 172 nicht erreichen, so daß die Wärmegleichrichterplatte wie eine hochwertige Isolierplatte wirkt. Die Bimetallkondensatsperre 177"läßt

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nur dann Kondensat· austreten, wenn die Außenwand 173 kühler ist als die l8°-Speichermasse 172. Das Kondensat verteilt sich durch die Kapillarwirkung des saugfähigen Papiers 178 gleichmäßig über die Oberfläche, der Speicherplatte 172. Die Entladung zeigt Fig. 18. Sobald nun die Außenwandtemperatur infolge Abkühlung durch Nachtluft oder insbesondere durch Abstrahlung den Taupunkt des Fülldampfes unterschreitet, beginnt der Sattdampf an der Innenseite der Außenwand 173 zu kondensieren. Das Kondensat läuft sofort wieder auf die Speicherplatte 172 zurück, so daß ein kontinuierlicher Verdampfungs- und Kondensatkreislauf entsteht, durch den die während des Tages mit Wärme geladene Speicherplatte 172 wieder entladen wird. Die Wärmegleichrichterplatte entzieht also dem Raum während des Tages Wärme und gibt diese während der Nacht an die Außenluft ab. Im Sommer erfüllt diese Platte damit die Funktion eines Klimagerätes, jedoch ohne die Nachteile von Zug, Geräusch, Energieverbrauch und Wartung. Das einzige mechanische Element ist die Bimetallkondensatsperre 177» die keine gleitenden und damit keine verschleißenden Teile besitzt.

Im Winter würde eine Wärmegleichrichterplatte ständig, sogar am Tage, Wärme vom Innenraum nach außen transportieren, wenn der Kreislauf nicht durch die Kondensatsperre unterbrochen· werden würde. Fig. 19 zeigt schematisch den Kreislauf im Winter. Sobald der Kreislauf durch zu niedrige Außentemperatur unterbrochen wird, wirkt die Wärmegleichrichterplatte nur noch als Isolator. Es ist auch Vorsorge getroffen, daß die Wärmegleiehrichterplatte nur durch jahreszeitliche Einflüsse und nicht durch kurzfristige Tieftemperatur im' Sommer oder Hochtemperatur im Winter umschaltet. Dies wird

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dadurch erreicht, daß die Bimetallkondensatsperre 177 wie in Fig. 20 gezeigt, in einem isolierten Gehäuse untergebracht ist, wobei die Isolierung 175 ihrerseits wieder teil- ~ weise aus Speichersubstanz besteht.

In diesem Gehäuse befindet sich die Bimetallspirale 200, die einen elastisch angelenkten Ventilteller 201 in den Ventilsitz 202 drückt und in der anderen Einstellung an den Magneten 203 anschlägt, wodurch der Gegenmagnet 204 festgehalten wird. Dadurch wird eine definierte Zweipunktschaltung sichergestellt.

Durch Isolation 205 wird erreicht, daiä die Umschaltung von Sommer- auf Winterbetrieb erst nach längerer Einwirkung der die Schaltschwelle schneidenden Temperatur erfolgt.

Vorzugsweise besteht die Isolation 205 aus zwei Schichten · 206, 207 von Latentspeichermassen unterschiedlicher Haltetemperaturen, von denen die Haltetemperatur der einen oberhalb, die der anderen unterhalb einer vorgesehene Schalttemperatur liegt.

Anhand der Figuren 21 und 22 soll die Funktion des Schalters erläutert werden. Auf der Ordinate ist die Temperatur aufgetragen; die Schalttemperatur 210 gibt die Tempenaturgrenze vor, unterhalb derer kein Wärmeentzug stattfinden soll. Die Kurve 211 zeigt eine kurzzeitige Unterkühlung, wie sie während einer warmen Sommernacht eintreten kann. Die Kurve 212 zeigt, daß die Bimetallkondensatzsperre 217 dennoch die Entlädung, also den Wärmetransport von der Speicherschicht zur Außenwand 133 nicht unterbricht,da der horizontal verlaufende Teil 173 der Haltetemperatur des Speicherwerkstoffes 167 des Gehäuses 165 entspricht, zeitlich länger ist als die Unterschreitungsdauer der Schalttemperatur 170.

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Figur 22 zeigt ,daß eine befristete Büekerwärmung, wie sie an sonnigen Winterta_:ge.n vorkommt, ebenfalls keinen Einfluß ausübt. Im Winter bleibt die Bimetallkondensatsperre 177 geschlossen. Die Kurve 220 zeigt den Tage st er.p er at ur verlauf eines sonnigen Tages, Die Kurve 221 zeigt den Temperatur verlauf des Gehäuseinneren der Bimetallkondensatsperre gemäß Pig. 20, Der horizontale Kurvenast 222 entspricht der Haltetemperatur des Speicherwerkstoffes 206. Erst wenn Jahreszeit lieh bedingte langfristige Temperaturänderungen auftreten, erfolgt automatisch die Umschaltung von IsolierOetrieb auf Wärrnegleichrichterbetrieb.

Am wirksamsten sind die Wärmegleichrichterplatten, wenn sie als Dach eingesetzt werden, sie können jedoch auch in vertikaler Lage als Wandplatten Verwendung finden. Sollen sie als Stockwerksplatten eingesetzt werden_a so muß die Wärme durch Luft- oder Wasserkreislauf abgeführt werden, oder aber eine Trennung von Wärmesenkenbereich 171 und Kondensplatte 173 vorgenommen werden. Auch diese Ausbildung bleibt noch ein statisches System. .

Figur 23 zeigt schematisiert eine Außenwand 230 und eine.Stockwerksdecke 231. Unter der StOckwerksdecke 231 Ist ein erfindungsgemäßes Speicherelement 232 ähnlich dem nach Fig. 17 angeordnet, in welches eine Speichermasse 233 eingeschlossen Ist. Auf dieser befindet sich ein hohler oder auch mit poröser Masse gefüllter Bereich 234, In dem .sich Sattdampf befindet. Dieser Bereich 23²J Ist über Rohre 235 mit einem an der Außenwand liegenden Kondensator 236 verbunden. Im Kondensator ist eine Fangschale 237 angeordnet, in der eine Bimetallkondensatsperre angeordnet ist, ,die entweder das Kondensat gemäß Pfeil- 239 zurückströmen läßt, oder aber festhält. . ■ . . ,;.-..

Fig. 24 zeigt schematisiert den Zwischenboden 245, der unter:;

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der Außenwand 243 montiert ist und napfförrnige Ausbuchtun^en 240' aufweist, die ihrerseits bei 241 perforiert sind, so-.daß das Kondensat'.' nur in Richtung des Pfeiles 242 in Rinnen-zwischen den Ausbuchtungen zurückströmen kann.

Figur 25 a zeigt schematisch einen Schnitt durch ein Gebäude, dessen Decke mit einer Speichernasse 250 nach der Erfindung gefüllt ist. Der Speichermassenbehälter 251 weist nach oben hin Rippen 252 auf, die vorzugsweise aus einem Blechband gefaltet sind und nach oben hin durch eine Abdeckung, z.B.. eine Isolierplatte 254, verschlossen sind. Zur Wärmeabfuhr wird z.B. ein Querstromgebläse 255 eingeschaltet, welches kühle Luft 256 ansaugt und diese zwischen die Rippen 252 durcnbläs^, wodurch die Entladung der Speichermasse 250 ermöglicht wird.

Figur 25 b zeigt die Rippung 252 auf dem Behälter 251» in dem sich die Speicherraasse 250 befindet in perspektivischer Einzelansicht.

Figur 26 zeigt eine erfindungsgemäße Speicherplatte, die nicht zur Raumkühlung, sondern zur Raumerwärmung dient. Die Heizung erfolgt elektrisch. Die Speicherplatte 2oO ist zwischen zwei isolierenden Schichten 2ol und 262 angeordnet.. Die Schicht 261 ist hermetisch von der Schicht 262 getrennt. Durch konventionelle Heizelemente 263 wird die Speicherplatte 260, z.B.. während der Machtstunden, geladen. Ein raumthermostatgesteuertes Magnetventil 264 stellt, sobald Wärme entzogen werden soll, eine Verbindung zwischen dem Xapillarvlies 265 und dem Kondensat 266 her. Jetzt hat das Kondensat Zutritt zur Speicherplatte 26O und verdampft, um an der dem Raum zugewandten Fläche 267 wieder zu kondensieren. Sobald das Magnetventil schließt, wird der Kreislauf wieder""unterbrochen.- Da der Raum der Isolationsschieht 261 nicht mit dem Sättdampfkreislauf -■ ^A kommuniziert, findet Wärmetransport nur von der Platte 260 zur Oberfläche 267 statt. Eine volle Klimatisierung kann dadurch

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erfolgen, daß ein Teil der Deckenplatten dem weiter oben beschriebenen Typ entsprechen, die gemischt mit dieser Raumheizungs-Wärrr.egleichrichterplatte verlegt werden. Dieses Prinzip eignet sich nicht nur für Elektroheizung, sondern insbesondere auch für Keißöl-Keizung. Diese Heizanlagen mit maximaler Temperatur von 40Q⁰ erfordern extrem geringe Rohrleiäingsquerschnitte, haben aber den Nachteil, daß aufgrund der hohen Temperatur die sich während"· eines ganzen Tages ergebenden 'Wärmeverluste beträchtlich sind. Wenn sie jedoch beispielsweise zwei Stunden zur Aufheizung von Speicherplatten eingesetzt werden, wird dieser Nachteil vernachlässigbar.

Das gleiche Prinzip kann auch für Fußbodenheizungen Verwendung finden und entspricht dann wiederum dem Aufbau der Fig. 17 - 19, wobei jedoch die Speichermasse 172 eine Haltetemperatur zwischen 30 und 80° haben sollte und eine Aufheizungsvorrichtung aufweisen muß. Ferner würde anstelle der Bimetallkondensatsperre 177 ein Magnetventil treten.

Erfindungsgemäße Wärmespeicher lassen sich mit Bauplatten integrieren. Die Wärmeabfuhr kann dadurch erfolgen, daß die Nachtluf.t an der raumab gewandt en Seite über die Platten geleitet wird, wobei neben Gebläsebetrieb auch natürliche Konvektion infrage kommt, es kann jedoch auch Leitungswasser oder ein Kühlwasserkreis zur intermittierenden Entladung Verwendung finden.

Die in Fig. 17 - 19 beschriebenen Wärmegleichrichterplatten entziehen dem Raum Wärme und geben diese dadurch ab, daß unter bestimmten Voraussetzungen die Isolierung nach außen hin durch einen wärmetransportierenden Prozess unterbrochen wird. Es erscheint jedoch manchmal wünschenswert, daß eine ■Speicherplatte nicht nur zur Wärmeabgabe dient, sondern auch

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Wärme aufnehmen kann, so daß im Innenraum, z.3. einem Lagerhaus oder einer Fabrik, während der Heizperiode Sonnenwärme zugeführt v/erden kann. Figur 27 zeigt eine Anordnung, bei welcher die Speicherplatte 270 mit Rippen

271 versehen ist, während die nach außen weisende Wandung

272 ebenfalls Rippen trägt. Die Isolation zwischen außen und innen erfolgt durch Luft oder Gas und in Bezug auf Wärmestrahlung durch einen Reflektor 273, der gleichzeitig den Wärmetausch durch natürliche Konvektion weitgehend unterbricht. Der Reflektor ist an elektromagnetischen Schwingern 2fM aufgehängt. Werden diese Schwinger mit einem Wechselstrom von vorzugsweise Infraschallfrequenz erregt, so erzeugen die Düsen 275 der Platte 273 turbulent werdende freie Strahlen, die nunmehr zu einem intensiven Wärmetausch zwischen den Rippen 271 und der Außenwand 272 führen. Mit dieser Platte läßt sich also im Sommer Abkühlung und im Winter Ausnutzung der Sonnenenergie zur Raumerwärmung bewerkstelligen.

Figur'28 zeigt eine Draufsicht auf eine Platte nach Fig. 27 in verkleinertem Maßstab.

Figur 29 zeigt eine aus Kunststoffolien aufgebaute Bauplatte. Durch Verschweißen zweier Kunststoffolien sind Hohlräume 290 geschaffen, in denen sich die Speichermasse befindet. Die Bauplatten haben Keinerlei eigene Steifigkeit und müssen deshalb an ösen 291> die in einer Lasche 292 angebracht sind, aufgehängt werden.

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Claims

Patentansnrüche

6Speicherkörper mit einem Speicherstoff, .welcher», la Wärme beim übergang vom festen in den flüssigen Zustand aufnehmen kann und mit Impfkristallen, die die Unterkühlung des Speicherstoffes unter die Schmelztemperatur während der Wärmeabgabe verhindern, dadurch gekennzeichnet, daß zur reversiblen Abgabe der Wärme die Impfkristalle gleichmäßig verteilt sind und durch eine Gerüststruktur an einer Änderung der Verteilung während der Schmelzphase des Speicherstoffes gehindert werden, wobei die Gerüststruktur formbeständig ist und durch Kapillarspannung ein Austreten der Speicherstoffschmelze verhindert.

2. Verfahren zur Herstellung von Speicherkörpern nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß dem gerüstbildenden Werkstoff isotypische oder epitaxische Kristalle beigemischt" werden.

3. Speicherkörper nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Gerüststruktur aus einem porösen Material besteht, das in der flüssigen Phase des Speicherstoffes im Arbeitstemperaturbereich wenig oder nicht löslich ist, chemisch mit dem Speicherstoff nicht reagiert und bei der Schmelztemperatur des Speicherstoffes im festen Zustand vorliegt.

4. Speicherkörper nach Anspruch 3> dadurch gekennzeichnet, daß der das Gerüst bildende Stoff in der Schmelze., des Speicherstoffes bei einer Temperatur oberhalb der Betriebstemperatur wenigstens in geringem Maße löslich ist.

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5. Sp-eicherkörper. nach Anspruch !,.dadurch gekennzeichnet, daß der Speicherstoff aus einem Metallsalzhydrat, be-3tent, welches in eigenen Kristallv/asser schmilzt.

6. Speicherkörper nach Anspruch 5, dadurch .gekennzeichnet,

daß der Speicherstoff ein Doppelsalzhydra

at ist.

7· Speicherkörper nach Anspruch 3> dadurch gekennzeichnet, daß der Speicherstoff aus eusektischen oder: annähernd eutektischen Mehrphasenverbindungen von ternqre. ocior quaternäre Kristalle bildenden Substanzen besteht.

■8. Speicherkörper nach Anspruch 3j dadurch gekennzeichnet, "daß·-die-Gerüststruktur aus organischen Substanzen nit

faserförmigen Kristallstrukturen besteht.

9· .Speicherkörper nach Anspruch 3> dadurch gekennzeichnet, daß die Gerüststruktur aus künstlich gebildeten -zeolithähnlichen Strukturen besteht und daß der Speicherstoff in der Kristallstruktur eingebaut ist. . , ■

. 10. Speicherkörper nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der in der Gerüststruktur verteilte 'Speicherstoff in ein weiteres Sekundärgerüst, z.B. in einen Schwamm aus Kunststoff, in ein Honigv.^rabengitter aus Kunststoff .oder Metall oder in eine Matte oder Platte aus organischen oder anorganischen Pasern eingebracht ist. . -

11. Speicherkörper nach einem der Ansprüche 1 bis 1.0.„ der die Leitfähigkeit yerbesser-nde Me-tallteilchen ...enthält, dadurch gekennzeichnet, daß diese Met al It ei leimen.-.längliche Konfiguration haben und parallel zu dem die-Masse durchsetzenden Wärmestrom angeordnet sind.

12. Speicherkörper nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet,

daß die Metaliteilchen Stifte aus mit Bariumferrit über-909850/ 0 9 45 ; ■/:

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zogenem Aluminium oder Aluminiumröhrchen mit ferritischem Kern sind.

13. Speicherk'örper nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß das Sekundärgerüst aus einer Metallmatte besteht.

lh. Speieherkörper nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß das Sekundärgerüst aus ineinander verketteten V.'endeln aus Metall, deren Durchmesser der Plattendicke entspricht, besteht.

15· Speicherkörper nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der die Gerüststruktur bildende Stoff nur wenige Prozent, vorzugsweise weniger als 3 %, des Speicherstoffes ausmacht.

16. Speicherkörper nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der gerüstbildenden Substanz Körper beigemischt werden, die feine Spalten aufweisen, z.B. gemahlene Glasfasern, und zur Schmelze des Speicherstoffes eine hohe Oberflächenspannung aufweisen.

17· Verfahren zum Herstellen von Speicherkörpern aus Speicherstoffen und Gerüststrukturen nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Speicherstoff,, z.3. ein eutektisches Salz mehrerer Leichtmetallnitrate in fester Phase gemahlen wird und mit einer die Gerüststruktur bildenden Substanz, z.3. einem Metalloxid, innig vermischt wird, daß danach die Mischung zu Formkörpern verpreßt wird und hierauf diese Formkörper so stark erhitzt werden, daß das Oxid durch die Schmelze chemisch oder physikali-sch leicht beeinflußt wird. ' ■-'"

18. Verfahren nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß

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der Formkörper so Stark erhitzt wird, daß die die Gerüststruktur bildende Substanz wenigstens teilweise in der flüssigen Phase des Speicherstoffes gelöst wird.

19. Verfahren nach Anspruch IJ oder l8, dadurch gekennzeichnet, daß das Erhitzen unter einem solchen überdruck erfolgt, daß mindestens 30 % der die Gerüststruktur bildenden Substanz aufgrund der hohen Temperatur in der Lösung schmilzt.

20. Verfahren zum Herstellen von Kassen nach einem der Ansprüche 1 bis 8j dadurch gekennzeichnet, daß zur Bildung der Gerüststruktur in der flüssigen Phase des Speicherstoffes nicht vermischbare schaumbildende Stoffe, vorzugsweise thermoplastische Kunststoffe, zugemischt und dann mit dem Speicherstoff emulgiert werden.

21. Verfahren zum Herstellen von Massen nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Impfkristalle und/oder die die Gerüststruktur bildende Substanz auf das Sekundärgerüst, z.B. durch Einpudern, aufgebracht wird und daß erst danach der Speicherstoff in flüssiger Phase unter Bildung eines Gels eingegossen wird.

22. Verfahren zur Herstellung von Speicherkörpern nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß in die Gerüstsubstanz Speicherstoff im schmelzenden Zustand und durch einen gelbildenden Stoff, z.B. ein Natriumalginat, angedickt eingebracht wird. ■

23. Speicherkörper aus einem Stoff nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß seine nach außen weisenden Oberflächen durch dampfdichte überzüge geschützt sind.

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2h.. Speicherkörper nach Anspruch 23». dadurch gekennzeichnet, daß der dainpfdichte überäug aus einer luftdichten Kunststoff- und/oder Metallfolie besteht.

25« Verfahren zürn Herstellen eines Speicherkörpers nach Anspruch .23» dadurch gekennzeichnet* daß der Speicherkörper mit einer in einem' Lösungsmittel löslichen Sub·* stanz überzogen wird, die mit der Außenluft unter Bildung einer nicht vrässeriöslicheh Substanz reagiere.

26. Verfahren zürn Herstellen eines Speicherkörpers nach Anspruch 2k, dadurch gekennzeichnet, daß der überzug aus in Wasser gelösten und gegebenenfalls durch thixotrop machende Mittel.,.z. EU Schwerspat * gedickte Hydroxide*, ZiB. Bariumhydroxid, gebildet wird und Unter Auf·* nähme von Kohlendioxid in Wasser unlösliche Und eine dampfdichtende Schicht bild"®s Bariümkärbonat verwandelt . wird» : ■" . -. .

27* Verfahren nach Anspruch 25 oder 26, dadurch gekennzeichnet, daß dem Speicherstoff chemische Substanzen beigemengt werdehj die - wie z.B. Bariumhydroxid - mit der "Luft Unfeer Bildung wasserundurchlässiger Verbindungen, z.B. Bariumkarbonat reagieren, so daß kleine Leckstellen in der Dampfsperre automatisch abgedichtet werden.

28. Verfahren zum Herstellen von Speicherkörpern nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die mit dem Spei'cherstoff und der die Gerüststruktur bildenden Substanz vermischten länglichen ferromagnetische^ Metallteilchen durch magnetische Kräfte vor oder während der Einbringung dieser Teilchen in den.Speicherstoff ausgerichtet werden.

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29* Verfahren nach Anspruch 28, dadurch gekennzeichnet ^ daß das Vermischen und Ausrichten der Metailteilchen in der noch plastischen Phase der Speicherstoffe erfolgt.

30. Verfahren zur herstellung.von Speicherkörpern nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß den Ausgangsstoffen zur Bildung von Gerüststrukturen aus Hartschaum, Asbestfaser oder Papierfilz die Impfkristalle in homogener Verteilung beigemischt wer-¹ den, äa.ü danach die Gerüst struktur gebildet und anschließend die Schmelze des Speieherstöffes eingefüllt wird.

31« Fußboden mit einer Wärmespeichermassen die durch eine elektrische Widerstandsheizung periodisch beheizt wird und einer die statischen Belastungen aufnehmenden und verteilenden oberen Schicht, dadurch gekennzeichnet , daß die Speiöhermasse als Latentspeichermasse ausgebildet ist und einen Temperaturhaltepunkt bei einer Temperatur besitzt, die sich aus der gewünschten Boaentemperatur und:· den Temperatursprung innerhalb der oberen Schicht errechnet. ■■.....-... -..:-.;;■■·

32. Speicherplatte für Fußboden-, Wand-⁴ oder Deckenbeheizung mit vorzugsweise elektrischer Beheizung, dadurch-; gekennzeichnet ₄ daß sich in einem Hohlraum, in der Plätte eine Wärme speichernde Ziasse nach einem der Ansprüche 1-11 befindet.

33· Fußbodenheizung mit Speicherkörper, nach.Anspruch 1 und v/eiteren, dadurch gekennzeichnet, daß oberhalb einer Isolierschicht eine Heizeinrichtung und eine Speicherplatte angeordnet ist und daß diese von einer begehbaren Schicht abgedeckt ist*.

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3²J. Fußbodenheizung nach Anspruch 33, dadurch gekennzeichnet, daß die Speicherplatte gemäß Anspruch 10 ein Sekundärgerüst aufweist.

35· Fußbodenheizung nach Anspruch 3^j dadurch gekennzeichnet, daß das Sekundärgerüst als Konigwaben-Platte ir.it
vertikal verlaufenden Zellen ausgebildet ist, die. mit
Speichermasse gemäß Anspruch 1 gefüllt sind.

36. Fußbodenheizung nach Anspruch 3^_} dadurch gekennzeichnet, daß die Speicherplatte ein Sekundärgerüst gemsLo
Anspruch 10 aufweist, welches als Kunststoffgitter mit vertikal verlaufenden Zellen ausgebildet ist.

37· Fußbodenheizung nach Anspruch 3^₅ dadurch gekennzeichnet, daß die Speicherplatte gemäß Anspruch 10 mit einem Stützgerüst ausgebildet ist, welches aus gewellten und miteinander unlösbar verbundenen, senkrecht gestellten _ Stegen besteht.

38. Fußbodenheizung nach Anspruch 3^> dadurch gekennzeichnet, daß die Speicherplatte gemäß Anspruch 10 mit einem Gerüst ausgebildet ist, welches aus horizontal liegenden ineinander verketteten Wendeln aus Stahldraht besteht.

39· Fußbodenheizung nach Anspruch 3¹J» dadurch gekennzeichnet,: daß die Speicherplatte oben und unten mit einer
Kunststoff-Folie gasundurchlässig abgedichtet ist.

²JO. Fußbodenheizung nach Anspruch 3²I, dadurch gekennzeichnet, daß jede Speicherplatte einen Rahmen besitzt.

kl. Speicherplatte für Fußbodenheizung nach Anspruch 33,

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dadurch gekennzeichnet, daß die Speicherplatte mit der Heizeinrichtung eine Einheit bildet, daß der Spannungsabfall innerhalb jeder Platte der Netzspannups oder der halben Netzspannung entspricht und daß die Speicherplatte an zwei einander gegenüberliegenden Kanten je zwei Kontaktelemente, z.B. Kabelenden, aufweist und daß diese Anschlußelemente sowohl mit der Widerstandsheizung verbunden sind als auch mit jeweils den an der gegenüberliegenden Kante angeordneten Kontaktelementen.

42. Speicherplatte für Fußbodenheizung nach Anspruch 4l, dadurch gekennzeichnet, daß die Anschlüsse diagonal angeordnet sind.

43. Speicherplatte für Fußbodenheizung nach Anspruch 42, dadurch gekennzeichnet, daß dreieckige Steckelemente zur Verschaltung benachbarter Platten vorgesehen sind.

44. Speicherplatte für Fußbodenheizung nach Anspruch 41, dadurch gekennzeichnet, daß alle Platten miteinander parallel geschaltet v/erden und daß an den zwei freiblei· benden Kontaktstellen der ersten und der letzten Platte Netzspannung eingespeist wird.

45. Speicherplatte nach Anspruch 32, dadurch gekennzeichnet, daß der Speicherstoff (52, 62) in dem Hohlraum

sich in Hohlkörpern (50, 6l), vorzugsweise aus axial gedichteten Kunststoffschläuchen, befindet.

46. Speicherplatte nach Anspruch 45* dadurch gekennzeichnet, daß Mittel (53» 63) vorgesehen sind, welche die den Speicherstoff enthaltenden Hohlkörper (50, Sl) gegen die dem Raum zugewandte Wand (60) drücken.

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47. Speicherplatte nach Anspruch 46, dadurch gekennzeichnet, daß sich auf der dem Raum abgewandten Seite der den Speicherstoff enthaltenden Hohlkörper (50, 6l) eine Elektroheizung (54, 64) und dahinter eine Isolationsschicht (55, 633- befinden.

48. Speicherplatte nach Anspruch 34, dadurch gekennzeichnet, daß als Widerstandsmaterial für die Beheizung eine auf einer Plastikfolie aufgedampften Schicht aus Metall dient, die durch eine weitere isolierende Schicht' abgedeckt ist.

49· Speicherplatte nach Anspruch 34 und 44, dadurch gekennzeichnet, daß die Abdeckung der aufgedampften Metallschicht gleichzeitig die Dampfsperre der Speicherplatte bildet.

50. Speicherplatte nach Anspruch 34, 40 und 44, dadurch gekennzeichnet, daß jede einzelne Platte dafür verschaltet ist und über Kontaktelemente mit der nächsten Platte verbunden ist.

51« Speicherplatte nach Anspruch 50, dadurch gekennzeichnet, daß die Isolationsschicht aus elastischem Material, z.B. Gummischaum oder luftgefüllten Schläuchen (63) besteht.

52. Speicherplatte nach Anspruch 51, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der dem Raum zugewandten Wand (60) der Platte und dem Speicherstoff (62) eine Schicht aus parallel verlaufenden kollabierbaren Kanälen (67/68) angeordnet ist, die mit Gas wählbaren Druckes gefüllt sind, so daß mit zunehmendem Druck in diesen Kanälen der Wärmestrom von dem Speicherstoff (62) zu der Wand ■ (60■■) abnimmt.

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53· Speicherplatte nach Anspruch 52, dadurch gekennzeichnet, daß das Füllgas aus dem Dampf einer niedersiedenäen -Flüssigkeit besteht, die sich in einem Behälter (7D befindet, der eine .Vorrichtung (75) aufweist, durch die die Temperatur des Behälters unter die Rauntenperatur abgeser.kt werden kann, . ." - - -

54. Speicherplatte nach Anspruch 32, dadurch gekennzeichnet, daß der SpeicherstofΓ in /'analen (30) angeordnet ist und ihre Wärme teilweise an die de™ Raur, zugewandte Wandung (öl) und teilweise über Aluminiunrippen (,82) an Platten (83) abgibt, die sich zwischen zwei benachbarten kanalbildenden Elementen (84, 84') befinden.

55· Speicherplatte nach Anspruch 32, dadurch gekennzeichnet, daß der Speicherstoff zum größten Teil aus Natrium— sulfatdekahydrat besteht.

5o. Als Decken-, 7/andeleraente oder Bodenauflage dienende Platten für Hoch- und Tiefbau, die allein oder in Verbindung r.it anderen r'onstrukuionselenenten die Wandfläche, z.3. von Räumen, Trennwänden, Straßen oder Sportplätzen bilden, dadurch gekennzeichnet, daß diese Platten wenigstens teilweise aus Wärmespeichermassen nach, einem der Ansprüche 1 - 11 bestehen. '■.--"..

57· Bauplatte nach Anspruch 56» dadurch gekennzeichnet," daß sie als allseitig geschlossener Hohlkörper ausgebildet ist, in welchen eine Schicht Speichermasse und eine Schicht aus Isoliermaterial parallel zur größten Fläche angeordnet ist. - . . ^: '

58. Bauplatte nach Anspruch 57, dadurch gekennzeichnet, daß der Hohlkörper als prismatischer Behälter aus Blech auf-. gebaut ist und daß mindestens zwei senkrecht zur größten Fläche verlaufende Seitenflächen eine Viel lung (140) aufweisen. 90985 0/0945

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59. Bauplatte nach Anspruch 53, dadurch gekennzeichnet, daß das V.'ellcnprofil gegenüberliegender Seiten ineinander verzahnbar ausgebildet ist. .

60. Decken- und/oder Wandplatten für Innenräume nach Anspruch 57, dadurch gekennzeichnet, daß der Speicherstoff eine Umwandlungstenperatur hat, die unterhalb der gewünschten "Raumtemperatur liegt.

öl. Zur Kühlung von Innenräumen dienende Decken- und/oder Wandplatten nach Anspruch 57, dadurch gekennzeichnet, daß eine poröse oder schaumig ausgebildete Isolierschicht mit einem Gas gefüllt ist, dessen Kolekular-. gewicht größer als das der Luft ist.

62. Bauplatte nach Anspruch 57, dadurch gekennzeichnet, daß die Isolierschicht gasdurchlässig ausgebildet ist und daß in Innern der Platte eine geringe Menge Flüssigkeit eingebracht ist, deren Dampf das gesamte Restvolumen ausfüllt und deren Dampfdruck bei der Arbeitstemperatur unter dem Außendruck liegt.

63· Bauplatte nach Anspruch 62, dadurch gekennzeichnet, daß Mittel (135j 136) vorgesehen sind, durch welche das an der Innenseite der dem Innenraum zugekehrten Wand (133) der Platte entstehende Kondensat zur Speicherstoff-Schicht (132) zurückgeleitet wird.

Sk. Bauplatte nach Anspruch 63, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen Isolierung (13¹O und der dem .Innenraum zugekehrten Wand (133) der Platte eine dampfdurchlässige und nach unten flüssigkeitsdichte Wanne. (135.) angeordnet ist, die das Kondensat sammelt und.-.einem Sammelbehälter (136) zuführt. _v . I ,

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65. Bauplatte nach Anspruch 64, dadurch gekennzeichnet, daß die Rückleitung des Kondensates zur Speicherschicht (132) durch eine Öffnung (162) erfolgt, die zusammen mit einem Betätigungsorgan (16I) eine Kondensatsperre (137) bildet.

66. Bauplatte nach Anspruch 65, dadurch gekennzeichnet, . daß die Kondensatsperre (137) schließt, wenn die

* Temperatur des Platteninneren den Betrag der Umwandlungstemperatur des Speicherstoffes unterschreitet.

67. Der Raumerwärmung dienende Bauplatte nach Anspruch 62, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der dem Raum zugewandten und der dem Raum abgewandten Wand der Platte eine erste Isolierschicht (222), dann eine Speicherstoff schicht (220), dann eine zweite Isolierschicht (221) angeordnet ist, wobei nur die erste Isolierschicht mit dem Dampf einer Flüssigkeit gefüllt ist, die bei einer Temperatur erheblich oberhalb der Innenraumtemperatur bei einem Druck unterhalb des Außendruckes siedet.

68. Bauplatte nach Anspruch 56, dadurch gekennzeichnet, -daß

die tragende Struktur aus einer verrippten Platte besteht, daß sich der Speicherstoff zwischen den Rippen befindet und daß der Abschluß der Rückseite durch einen wasserdichten Werkstoff erfolgt.

69. Bauplatte für den Hochbau, dadurch gekennzeichnet, daß eine der Kräfteübertragung und/oder der Isolation dienende Platte mit einer Speicherplatte gemäß Anspruch zu einer Einheit zusammengefaßt sind.

70. Bauplatte nach Anspruch 56 oder 69, dadurch gekennzeich-

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net, daß der Speicherstoff gasdicht yon der Isolierschicht getrennt ist.

71. Bauplatte nach Anspruch 56, dadurch gekennzeichnet, daß die Isolierschicht aus einem porösen Körper besteht, dessen Porenräume mit dem Sattdampf einer Wärmeträgerflüssigkeit gefüllt sind und daß an der Oberfläche des Speicherstoffs Verdampfung und unter der Oberfläche des Außengehäuses Kondensation stattfindet. - ■ -■■"■-

72. Bauplatte nach Anspruch 71> dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der nach außen weisenden Wand (135) der Bauplatte und der Speicherstoff-Schicht (132) ein Zwischenboden (135) angeordnet ist, der Perforationen (201) aufweist, durch welche Dampf zur Außenwand hin Zutritt hat, während das Kondensat, etwa senkrecht zum Dampfstrom in einen Sammelbehälter (136) fließt.

73· Bauplatte nach Anspruch 71, dadurch gekennzeichnet, daß das Ventil als Bimetall-gesteuertes Ventil (I61) ausgebildet ist, welches nur dann die Ventilöffnung (162) freigibt, wenn die Umwandlungstemperatur des Speicherstoffes überschritten wird.

7²J. Bauplatte nach Anspruch 56 und gegebenenfalls nach Anspruch 28, dadurch gekennzeichnet, daß das Kondensatventil in einem Gehäuse eingeschlossen ist, welches teilweise aus einem Latentspeicherstoff (166, 167) besteht.

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75· Bauplatte nach Anspruch 7^₅ dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse des Kondensatventils zv/ei Latent- ..;' Speicherstoffe (166, I67) enthält,.deren eine Um-. ' wandlungsterr.peratur über der ■ Umwand lungs temperatur der anderen und unter der Umwandlungstemperatur des Speicherstoffes liest. -

76. Bauplatte nach Anspruch 52, dadurch gekennzeichnet, daß die Speicherstoffschicht (132) eine Schicht (133) aus saugfähigem Werkstoff trägt. ■ ,

77· Bauplatte nach Anspruch 52, dadurch gekennzeichnet, daß in Inneren der Platte Unterdruck herrscht, und die Wandungen der Platte durch einen porösen Körper, z.3. einen Schüttstoff auf Distanz gehalten v/erden.

78. Bauplatte nach Anspruch 52, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Speicherstoffschicht in einem Hohlkörper befindet, der über eine Leitung mit einem als Kondensator wirkenden Hohlkörper kommuniziert, der wärmeleitend mit der Außenluft in Verbindung steht.

79. Bauplatte nach Anspruch 52, dadurch gekennzeichnet, daß die Speicherstoff-Schicht mit einem Wärmetauscher in gut wärmeleitender Verbindung steht und daß Mittel vorgesehen sind, um einen Wärmeträger durch den Wärmetauscher zu leiten. ■

80. Bauplatte nach Anspruch 79» dadurch gekennzeichnet, daß der Wärmeträger Luft ist und die Förderung _;durch ein Gebläse (215) erfolgt. ■ ■- ■■·'

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.81.· Bauplatte nach Anspruch 79> dadurch gekennzeichnet, daß der Wärmeträger eine Flüssigkeit ist und der Wärmetauscher aus Rohren besteht.

82. Bauplatte nach Anspruch 52, dadurch gekennzeichnet, daß die Speicherstoff-Schicht mit einer Heizung (223) in gut wärmeleitender Verbindung steht und an das Kondensat eines sattdampfförmigen Wärine trägers seine Wärme abgibt und daß der entstehende Sattdampf an einer dem Gebäudeinneren zugewandten Fläche (227) kondensiert und daß I'ittel vorgesehen sind, durch Vielehe das Kondensat- wiederum an die Speicherstoff-Schicht zurückgeführt wird.

83· Bauplatte nach Anspruch 82, dadurch gekennzeichnet, daß die Heizung als elektrische Heizung ausgebildet

ist. - -

84. Bauplatte nach Anspruch 83»- dadurch gekennzeichnet, daß die Heizung so dimensioniert ist, daß die Aufladung des Speichers innerhalb eines Bruchteiles des Tages, der der Miedertarifdauer entspricht, erfolgen kann.

85· Bauplatte nach Anspruch 82, dadurch gekennzeichnet, .-. daß die Aufheizung durch einen flüssigen Wärmeträger erfolgt, dessen Siedepunkt weit oberhalb des Siedepunktes von Wasser liegt.

86." Bauplatte nach Anspruch 82, dadurch gekennzeichnet, daß die Platten als Fußboden- oder .-Deckenheizung eingesetzt werden.

87. Bauplatte nach Anspruch 52, dadurch gekennzeichnet,

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daß die Bauplatten als Kohlkörper ausgebildet sind und daß eine der Hauptflächen des Hohlkörpers wärmeleitend mit einer Speicherstoff-Schicht und die zweite Hauptfläche wärmeleitend mit die Oberfläche vergrößernden Rippen in Verbindung steht und daß die Speicherstoff-Schicht ebenfalls wärmeleitend mit die Oberfläche vergrößernden Rippen verbunden ist und daß sich zwischen diesen Rippen und den von der Außenwand getragenen Rippen eine Wandung befindet, die Bohrungen aufweist und.die senkrecht zu ihrer Hauptfläche schwenkbar gelagert ist und daß Mittel vorgesehen sind, durch welche die zur Aufrechterhaltung einer schwingenden Bewegung notwendige pulsierende Kraft aufgebracht ..wird.

88. Speicherstoff für Bauplatten nach Anspruch 52, dadurch gekennzeichnet, daß der Speicherstoff zum größten Teil aus Dinatriumphosphatdodekahydrat besteht.

89· Speicherstoff für Bauplatten nach Anspruch 52, dadurch gekennzeichnet, daß der Speicherstoff zum größten Teil aus Natriumsulfatdekahydrat besteht.

90. Speicherstoff für Bauplatten nach Anspruch 52, dadurch gekennzeichnet, daß der Speicherstoff Lithiumnitrattrihydrat enthält.

91. Speicherstoff für Bauplatten nach Anspruch 52, dadurch gekennzeichnet, daß der wesentliche Teil des Speicherstoffes aus 69 Gewichtsteilen Natriumsulfatdekahydrat und 31 Gewichtsteilen Kaliumchlorid besteht.

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92» Speicherstoff für Bauplatten nach Anspruch 52, dadurch gekennzeichnet, daß der wesentliche Teil des Speicher-Stoffes aus 75 Gewichtsteilen Natriumsulfatdekahydrat
und 25 Gewichtsteilen Ammoniumchlorid besteht.

93· Lockenwickler mit einem latente V'ärme aufnehmenden und abgebenden Speicherkörper, dadurch gekennzeichnet,daß dieser Speicherkörper einen Stoff nach einem der Ansprüche 1 — 11 enthält.

94. Aufheizgerät für Lockenwickler mit einem Wärme aufnehmenden und abgebenden Speicherkörper, dadurch gekennzeichnet, daß dieser Speicherkörper eine Masse nach
einem der Ansprüche 1-11 enthält.

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