DE202008007790U1 - Wärmespeicheranordnung - Google Patents

Wärmespeicheranordnung Download PDF

Info

Publication number
DE202008007790U1
DE202008007790U1 DE202008007790U DE202008007790U DE202008007790U1 DE 202008007790 U1 DE202008007790 U1 DE 202008007790U1 DE 202008007790 U DE202008007790 U DE 202008007790U DE 202008007790 U DE202008007790 U DE 202008007790U DE 202008007790 U1 DE202008007790 U1 DE 202008007790U1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
heat storage
storage arrangement
arrangement according
struts
plate
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
DE202008007790U
Other languages
English (en)
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
TAC TECHNOLOGIEAGENTUR CHEMNIT
TAC TECHNOLOGIEAGENTUR CHEMNITZ GmbH
Original Assignee
TAC TECHNOLOGIEAGENTUR CHEMNIT
TAC TECHNOLOGIEAGENTUR CHEMNITZ GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by TAC TECHNOLOGIEAGENTUR CHEMNIT, TAC TECHNOLOGIEAGENTUR CHEMNITZ GmbH filed Critical TAC TECHNOLOGIEAGENTUR CHEMNIT
Priority to DE202008007790U priority Critical patent/DE202008007790U1/de
Publication of DE202008007790U1 publication Critical patent/DE202008007790U1/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28DHEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
    • F28D20/00Heat storage plants or apparatus in general; Regenerative heat-exchange apparatus not covered by groups F28D17/00 or F28D19/00
    • F28D20/02Heat storage plants or apparatus in general; Regenerative heat-exchange apparatus not covered by groups F28D17/00 or F28D19/00 using latent heat
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28DHEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
    • F28D20/00Heat storage plants or apparatus in general; Regenerative heat-exchange apparatus not covered by groups F28D17/00 or F28D19/00
    • F28D2020/0004Particular heat storage apparatus
    • F28D2020/0008Particular heat storage apparatus the heat storage material being enclosed in plate-like or laminated elements, e.g. in plates having internal compartments
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/14Thermal energy storage

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Building Environments (AREA)

Abstract

Wärmespeicheranordnung zur latenten Wärmespeicherung, insbesondere in Form einer Platte zur Außen- und/oder Innenverkleidung von Gebäuden, wobei die Wärmespeicheranordnung Ausnehmungen aufweist, die mit Phasenwechselmaterial gefüllt sind.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Wärmespeicheranordnung zur Speicherung von Wärme, die es gestattet, diese Wärme wieder nach und nach an die Umgebung abzugeben.
  • Anordnungen bzw. Elemente zum Speichern von Wärme verfügen bereits selbst aufgrund ihrer Eigenmasse über eine bestimmte Wärmekapazität, mittels derer sie Wärme aufnehmen und wieder an ihre Umgebung abgeben können, um dadurch als zusätzlicher Wärmelieferant beispielsweise die Nebenkosten in beheizbaren Räumen zu senken.
  • Zur Verbesserung der Wärmespeicherung dieser Elemente ist es bekannt, Phasenwechselmaterialien (PCM) einzusetzen. Führt man einem festen PCM Wärme zu, so ändert es bei Erreichen seiner Schmelztemperatur seinen Aggregatzustand von fest nach flüssig. Das Phasenwechselmaterial absorbiert dabei eine bestimmte Wärmemenge, die so genannte Schmelzwärme. Da sich hierbei die Temperatur des PCMs trotz Wärmezufuhr nicht ändert, spricht man auch von latenter (versteckter) Wärme. Bei einem umgekehrten Phasenwechsel, von flüssig nach fest, wird die gespeicherte Latentwärme wieder bei konstanten Temperaturen abgegeben.
  • In der DE 100 18 938 A1 wird beispielsweise ein Wärmespeichermaterial für Elemente zur latenten Wärmespeicherung beschrieben. Für diese Wärmespeicherung wird ein schmelzbares Wärmespeichermaterial, wie beispielsweise Paraffin, verwendet. Diese Eigenschaft nutzend, erfolgt nach Erreichen der so genannten Phasenübergangstemperatur eine Zeit lang keine Erhöhung der Temperatur, solange, bis das Speichermaterial vollständig geschmolzen ist. Beim Erstarren des Materials wird die eingespeicherte Wärme von diesem wieder abgegeben.
  • In der DE 33 02 324 A1 ist eine Wärmespeicheranordnung für Gebäude beschrieben, die ein Wärmespeicherelement vorsieht, in dessen Inneren eine Latentspeichermasse vorgesehen ist. Das Wärmespeicherelement wird dabei von Rohrleitungen durchsetzt, durch die ein Wärmetransportmedium zu Zwecken des Wärmeaustausches geleitet wird.
  • Ebenso wird in der US 4,572,864 ein Wandbaustein beschrieben, der einen festen Körper in Form eines Phasenwechselmaterials aufweist, der mit einer Metallfolie kaschiert ist, wodurch eine Platte gebildet wird. Alternativ kann ein Kammersystem vorgesehen sein, in dem ebenfalls beispielsweise Paraffin als Phasenwechselmaterial zur Latentwärmespeicherung vorgesehen ist. Zusätzlich sind ungefüllte Kammern vorgesehen. Das Phasenwechselmaterial wird vollständig von den Kammerwänden eingeschlossen und tritt nicht unmittelbar in Kontakt mit einem Wärmestrom, der durch benachbarte Kammern geführt wird.
  • Die DE 100 19 931 C1 offenbart eine Lösung einer Wärmespeicherung mittels eines aktiven thermischen Speicherelementes: Bei diesem Speicherelement wird die Wärmespeicherung und der direkte Wärmeübergang zwischen einem am Wärmeaustausch beteiligten Stoffstrom, der beispielsweise eine Flüssigkeit, wie Wasser, oder ein Wassergemisch oder auch ein Gas, wie Luft, sein kann, und dem als Phasenwechselmaterial verwendeten Paraffin, dadurch möglich, dass das Element als Wandflächenteil in Form eines Hypokaustenelement ausgebildet ist und eine innere Kanalstruktur aufweist, in die der Stoffstrom hindurch geführt werden kann. Die innere Kanalstruktur wird dabei durch die Materialbereiche begrenzt, in denen das Paraffin in gekapselter Form enthalten ist, so dass ein nahezu unmittelbarer Kontakt zwischen dem Stoffstrom und dem Paraffin stattfindet. Das Wandflächenteil weist dabei zwei Oberflächen auf, von denen die eine der freien Umgebung zugewandt ist und die andere mit einer Trägerstruktur verbunden ist.
  • Dieses aktive thermische Element gibt somit unmittelbar nach Beendigung der Energiezufuhr seine gespeicherte Wärmeenergie sofort wieder ab.
  • Bei diesen Lösungen liegt das gewissermaßen lose in die äußeren Begrenzungen der Wärmespeicherelemente eingebrachte Phasenwechselmaterial jeweils in gekapselter Form vor und ändert je nach Menge der eingetragenen Energie seinen Aggregatzustand. Mehrere solcher Wärmespeicherelemente werden beispielsweise zu einer Wandfläche zusammengesetzt und sind eingemauert oder auf einer Wandoberfläche befestigt und sind somit keiner Druckbelastung ausgesetzt.
  • Alle vorgenannten Lösungen sind relativ aufwendig gestaltet.
  • Es ist weiterhin bekannt, für vielseitige Anwendungsbereiche (z. B. Verpackungen, Schilder, Ausbau- und Formteile im Automotive Bereich, Schalungselemente, Feuchtigkeitssperren, Schallisolation, Spielzeuge, Modellbau) Hohlkammerplatten aus extrudiertem Kunststoff einzusetzen.
  • Derartige Hohlkammerplatten weisen zwei Platten auf, zwischen welche sich Stege längs erstrecken, die mit den Platten einteilig ausgebildet sind. Die Hohlkammerplatten werden durch Extrudieren hergestellt.
  • Aufgabe der Erfindung ist es, eine Wärmespeicheranordnung zur latenten Speicherung von Wärme zu schaffen, die insbesondere in Form einer Platte zur Außen- und/oder Innenverkleidung von Gebäuden einsetzbar und einfach und kostengünstig herstellbar ist.
  • Diese Aufgabe wird mit einer Wärmespeicheranordnung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.
  • Die erfindungsgemäße Wärmespeicheranordnung zur latenten Wärmespeicherung, insbesondere in Form einer Platte zur Außen- und/oder Innenverkleidung von Gebäuden, wobei die Wärmespeicheranordnung Ausnehmungen aufweist, die mit Phasenwechselmaterial gefüllt sind. Die Ausnehmungen sind bevorzugt in Form von Kammern ausgebildet, die nebeneinander angeordnet sind und sich längs der Wärmespeicheranordnung erstrecken.
  • Alternativ können eine Vielzahl von Kammern rasterartig in die Wärmespeicheranordnung integriert sein.
  • Die Kammern sind insbesondere zwischen einer Oberplatte und einer Unterplatte ausgebildet. Dazu erstrecken sich zwischen der Oberplatte und der Unterplatte Verstrebungen, wobei die Kammern zwischen den Verstrebungen der Innenseite der Oberplatte und der Innenseite der Unterplatte gebildet werden. Dabei bestimmt die Höhe der Verstrebungen den Abstand zwischen Oberplatte und Unterplatte.
  • Es ist möglich, die Oberplatte und die Verstrebungen oder die Unterplatte und die Verstrebungen einteilig auszubilden.
  • Weiterhin können Oberplatte, Unterplatte und Verstrebungen einteilig in Form eines extrudierten Hohlkammerprofiles ausgebildet sein.
  • Das Hohlkammerprofil wird nach dem Befüllen mit dem Phasenwechselmaterial an den offenen Seiten geschlossen, um ein Austreten des Phasenwechselmaterials zu gewährleisten.
  • Es ist auch möglich, dass die Wärmespeicheranordnung aus einem Korpus besteht, der sich aus einer Oberplatte und einer Unterplatte zusammensetzt, wobei der zwischen Oberplatte und Unterplatte gebildete Zwischenraum zur Wärmespeicherung mit einem entsprechenden Phasenwechselmaterial ausgefüllt ist. Die Seitenflächen werden bevorzugt umlaufend verschlossen. Es ist möglich, zwischen Oberplatte und Unterplatte ein Innenelement anzuordnen, das durch eine Vielzahl von miteinander verbundenen Verstrebungen gitterartig aufgebaut ist.
  • Dabei wird jeweils eine Gitterzelle aus waagerechten und senkrechten Verstrebungen gebildet, die miteinander verbunden sind. Dieses „Gitter” kann entweder als Einsatz ohne umlaufenden Rahmen mit der Oberplatte oder der Unterplatte versehen sein, wobei die Oberplatte und/oder die Unterplatte mit einem Rahmen versehen sind oder es wird ein entsprechender umlaufender Rahmen darum angeordnet.
  • Der Rahmen wird z. B. bei einer rechteckigen Ausbildung der Wärmespeicheranordnung aus waagerechten Seitenstreben und zwei senkrechten Seitenstreben gebildet. Weist die Wärmespeicheranordnung eine sechseckige Gestaltung auf, so besteht der Rahmen auch aus sechs Seitenstreben.
  • In vorteilhafter Weise entspricht die Höhe der Verstrebungen einem bevorzugten Abstand der Oberplatte und der Unterplatte voneinander. Dadurch wird gewährleistet, dass durch die Verstrebungen gebildete Gitter gleichmäßig an den Flächen der Deckelhälften anliegt.
  • Die Gitterzellen des Innenelementes werden mit Phasenwechselmaterial ausgefüllt, das in gekapselter, auch mikroverkapselter, Form in diese eingebracht wird. Auf diese Weise ist es möglich, das Phasenwechselmaterial gleichmäßig portioniert in den Gitterzellen anzuordnen, so dass gewährleistet ist, dass auch bei einem Wechsel des Aggregatzustandes des Phasenwechselmaterials dieses in den Gitterzellen immer gleichmäßig verteilt bleibt.
  • Aufgrund des Einsatzes des gitterartig ausgebildeten Innenelements und der damit erzielbaren erhöhten Belastbarkeit, insbesondere durch Druck, ist es möglich, den Einsatzbereich der Wärmespeicheranordnung nicht nur auf den Wandbereich einzuschränken, sondern ihn auch auf den Bodenbereich mit auszudehnen, was die Flexibilität des Einsatzes der Wärmespeicheranordnung als Einzelelement oder als mehreren zu einem Flächenverband zusammengefügten Wärmespeicheranordnungen erhöht.
  • Anstelle des gekörnten Phasenwechselmaterials können auch vergießbare Substanzen mit Funktionscharakter in die Kammern eingefüllt werden.
  • Es ist möglich, ein Einzelelement in Form einer Wärmespeicheranordnung oder ein Flächenverband aus einer Vielzahl von Wärmespeicheranordnungen in bzw. an den Boden- oder Wandbereich bündig zu fügen. Dies kann sowohl als direkte Integration in die entsprechende Fläche erfolgen oder aber auf der vorgesehenen Fläche aufgeschraubt oder bevorzugt aufgeklebt werden. Ist eine Hinterlüftung des Einzelelementes oder des Flächenverbandes erforderlich, kann diese durch Abstandsprofile, wie beispielsweise mittels einer Rahmenkonstruktion, realisiert werden.
  • Um einem ästhetischen Anspruch Rechnung zu tragen, ist es besonders vorteilhaft, mindestens die Oberfläche der Wärmespeicheranordnung, die als Sichtfläche ausgewählt ist, mit einem Dekor zu versehen. Dies kann beispielsweise durch Aufkaschieren einer Folie oder durch Tapezieren erfolgen. Ebenso ist das Aufbringen oder Einprägen einer Struktur auf bzw. in die Oberfläche der Deckelhälfte mittels eines mineralischen Pulvers oder Sandstrahlen denkbar. Der künstlerischen Freiheit sind dabei keine Grenzen gesetzt.
  • In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist die Innenfläche der Oberplatte und/oder der Unterplatte mit einer funktionalen Schicht ausgelegt. Diese Schicht kann je nach Verwendungszweck der Wärmespeicheranordnung aus gepressten Fasern oder aus einer losen Beflockung bestehen, die auf eine dünne Schicht aufgebracht ist. Damit kann die Wärmespeicheranordnung zusätzlich zur Wärmespeicherung noch zur Lärmdämmung und/oder für Isolier- oder Brandschutzzwecke eingesetzt werden.
  • Je nach Verwendungszweck können die Materialien für die einzelnen Bauelemente der Wärmespeicheranordnung gleich oder unterschiedlich sein und aus allen möglichen metallischen und nichtmetallischen Werkstoffen oder Werkstoffkombinationen bestehen. Ist eine Verwendung im Wandbereich vorgesehen, steht insbesondere das Gewicht im Vordergrund, so dass für diesen Verwendungszweck vorteilhafter Weise als Materialien Pappe oder Kunststoff eingesetzt werden. Im Bodenbereich, wo dagegen die Trittfestigkeit gefordert ist, wird bevorzugt Material mit einer höheren spezifischen Steifigkeit, wie beispielsweise Faserverbundmaterial, trittbelastbarer Kunststoff, Hartfasermaterial, Gipskarton, Metall oder deren Kombinationen verwendet.
  • Allerdings ist durch den erfindungsgemäßen Aufbau der Wärmespeicheranordnung bereits gewährleistet, dass im Bodenbereich auch Materialien mit geringerer spezifischer Steifigkeit einsetzbar sind.
  • Besteht das Gitter aus einem metallischen oder einem anderen belastbaren Werkstoff, so wirkt dieses als Armierung zwischen der Oberplatte und der Unterplatte, wodurch deren Steifigkeit und Belastbarkeit wesentlich erhöht werden kann, und damit die Oberplatte und die Unterplatte mit einer geringeren Dicke und Materialfestigkeit ausgeführt werden können.
  • Es ist insbesondere möglich, z. B. als Gitter ein Streckmetall zu verwenden.
  • Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels mit zugehörigen Zeichnungen näher erläutert.
  • Es zeigen:
  • 1 eine Oberplatte einer erfindungsgemäßen Wärmespeicheranordnung,
  • 2 ein erstes Innenelement einer Wärmespeicheranordnung,
  • 3 ein zweites Innenelement einer Wärmespeicheranordnung,
  • 4a eine Unterplatte einer Wärmespeicheranordnung,
  • 4b das in die Unterplatte gemäß 4a einzulegende Innenelement
  • 5 die untere Deckelhälfte mit einer eingelegten Schicht,
  • 6 verschiedene Schichten,
  • 7 eine komplettierte Wärmespeicheranordnung,
  • 8 eine Wärmespeicheranordnung unter Verwendung eines Hohlkammerprofiles,
  • 9 verschiedene Formen von plattenförmigen Korpussen K der Wärmespeicherelemente.
  • Ausgehend von 1 bis 7 wird der Aufbau einer Wärmespeicheranordnung gezeigt. Diese Wärmespeicheranordnung weist in diesem Beispiel eine rechteckige, vorzugsweise quadratische, Form auf. Allerdings sind auch andere Formen, wie ein Dreieck, Sechseck oder auch eine Kreisform bzw. eine aus mehreren Grundformen zusammengesetzte Form für eine Wärmespeicheranordnung denkbar. Es sind dabei die gem. 1 bis 7 dargestellten Wärmespeicheranordnungen zu einem Flächenverband zusammengefügt. Mehrere Wärmespeicheranordnungen, die gleiche oder unterschiedliche Formen aufweisen, können jeweils zu einem Flächenverband zusammengefügt werden. Eine Wärmespeicheranordnung wird gem. 1 bis 7 aus einer Oberplatte A und einer Unterplatte C gebildet. Diese können deckelartig mit einem umlaufenden Rand ausgebildet sein, wobei beispielsweise die Oberplatte A mit einem entsprechend gestalteten Innenelement B1 (s. 2) oder B2 (s. 3) ausgelegt ist. Dies entspricht einer Sandwichbauweise, die bekanntermaßen mehrere Vorteile, insbesondere die Erhöhung der Dämmeigenschaften und der Belastbarkeit, in sich vereint.
  • In 1 ist zunächst die deckelartige Oberplatte A dargestellt, deren Deckfläche für eine quadratische Wärmespeicheranordnung eine entsprechende Form aufweist. Diese Deckfläche wird von vier zu dieser im rechten Winkel verlaufenden entsprechend hohen Seitenflächen in Form eines Randes A.1 eingerahmt. Wie bereits oben erwähnt, wird z. B. in diese Oberplatte A ein Innenelement B1 (mit Rahmen) oder B2 (ohne Rahmen) eingelegt. In den 2 und 3 sind diese zwei verschiedenen Innenelemente mit (B1) und ohne äußeren Rahmen (B2) dargestellt.
  • So ist in 2 das aus einer Vielzahl miteinander zu einem Gitter 1 verbundener Gitterzellen 3 gebildete Innenelement B1 dargestellt. Dabei besteht jede Gitterzelle 3 wiederum aus miteinander verbundenen Verstrebungen 2, die hier senkrecht zueinander angeordnet sind. Das Gitter 1 ist an seinem Außenumfang mit einem Rahmen 1.1 versehen. Dieser Rahmen 1.1 setzt sich aus jeweils zwei waagerechten Seitenstreben und zwei senkrechten Seitenstreben zusammen. Die Höhe der Verstrebungen 2 und des Rahmens 1.1 wird bestimmt durch die Höhe der umlaufenden Rahmen A.1 der Oberplatte A und C.1 der Unterplatte C. Die Unterplatte C ist in 4a dargestellt. Diese weist ebenfalls einen umlaufenden Rand C1 auf. In die Oberplatte A oder in die Unterplatte C wird das Innenelement (hier B1) gem. 4b eingelegt. Danach wird gekapseltes oder auch mikroverkapseltes Phasenwechselmaterial (PCM), wie beispielsweise Paraffin (hier nicht dargestellt) in die Gitterzellen 3 des Innenelementes B1, B2 portioniert eingebracht und in dem Gitter 1 gleichmäßig verteilt.
  • 5 zeigt eine weitere Variante, bei welcher in die untere Deckelhälfte C zuerst eine funktionale Schicht D1 eingelegt wurde.
  • In 6 sind schematisiert zwei unterschiedliche Schichten D1 und D2 aufgezeigt, die unterschiedliche Dämmeigenschaften aufweisen, die ebenfalls zuerst und/oder nach dem Einlegen des Gitters 1 und dem Einfüllen des Phasenwechselmaterials eingelegt werden können. Diese Schichten D1, D2 sind vorzugsweise als dünnes geflocktes Material, gepresste Fasern oder Faserflies, Folien oder Platten, ein- oder mehrlagig ausgeführt. Die können, je nach Verwendungszweck der Wärmespeicheranordnung, zusätzlich zur Wärmespeicherung, zu Lärmdämm-, Brandschutz-, EMV- oder Isolierzwecken dienen. Auf die in die Unterplatte eingelegten Schichten D1, D2 wird nun ebenfalls ein Innenelement und das Phasenwechselmaterial eingebracht und abschließend, wie in 7 dargestellt, die Oberplatte A aufgesetzt und mit der Unterplatte C entsprechend verbunden. Diese Verbindung kann mittels Kleben oder Verpressen hergestellt werden.
  • Die Bauteile für diese Wärmespeicheranordnung können aus unterschiedlichen Materialien bestehen. So können, je nach Verwendungszweck, die obere und untere Deckelhälfte A, C sowie das Innenelement B1 oder B2 aus gleichen oder verschiedenen Materialien hergestellt sein. Steht bei der Wärmespeicheranordnung das Gewicht im Vordergrund, wäre die Verwendung von Pappe oder Kunststoff denkbar. Dabei kann sich jedoch auch das Material für die Deckelhälften A und C von dem des Innenelementes B1 oder B2 unterscheiden. Ebenso kann auch ein metallischer Werkstoff Metall oder eine Metalllegierung für diese Bauteile verwendet werden. Die rechte Abbildung in 7 zeigt die zu einem Korpus K komplettierte Wärmespeicheranordnung. Dieser Korpus K ist damit rundherum verschlossen, so dass ein Herausrieseln des Phasenwechselmaterials aus diesem unmöglich ist. Die Gesamthöhe H Höhe des Korpus K ist dabei vom Verwendungszweck und dem jeweils verwendeten Material abhängig. Ebenso ist das Volumen des Korpusses K abhängig von der Menge und der zeitlichen Länge der zu speichernden Wärme.
  • 8 zeigt eine Wärmespeicheranordnung unter Verwendung eines Hohlkammerprofiles 4. Das Hohlkammerprofil 4 weist eine Oberplatte A und eine Unterplatte C auf, zwischen denen sich eine Vielzahl von Verstrebungen 2 erstrecken, so dass zueinander parallel verlaufende beidseitig offene hohle Kammern 5 gebildet werden. Diese Kammern 5 wurden mit einem Phasenwechselmaterial 6 (bevorzugt in granulatartiger verkapselter Form) gefüllt und beidseitig verschlossen. Dadurch erhält man erstmalig unter Verwendung eines handelsüblichen Hohlkammerprofiles 4 einen latenten plattenförmigen Wärmespeicher, der einfach und kostengünstig herstellbar ist. Es ist möglich, aus dem Hohlkammerprofil unterschiedlich große Platten zu schneiden und diese entsprechend zu verarbeiten. Die Hohlkammerprofile können aus Kunststoff, Glas oder Aluminium bestehen. Wichtig ist, die offenen Außenkanten (Schnittkanten Quer zum Extuder-Profil) zu versiegeln, um das Herausrieseln von PCM zu vermeiden. Bei Verwendung derartiger extudierter Hohlkammerprofile sollte die Wärmespeicheranordnung so verlegt werden, dass sich die Kammern horizontal erstrecken, um eine gleichmäßige Verteilung des Phasenwechselmaterials zu gewährleisten.
  • Dadurch sind vielfältige Varianten zur Gestaltung wärmespeichernder Elemente möglich. Ein weiterer Vorteil besteht darin, dass die aus umformbarem Werkstoff bestehenden Hohlkammerprofile dreidimensional umformbar sind, wodurch auch dreidimensional geformte Wärmespeicheranordnungen herstellbar sind.
  • Durch das Befüllen der Hohlkammern mit dem Phasenwechselmaterial wird dabei eine Stützwirkung erzielt, die es gestattet, kleinere Radien zu formen, ohne dass ein unerwünschtes Ausknicken des Hohlkammerprofiles zu verzeichnen ist.
  • Je nach Verwendung der Wärmespeicheranordnungen (beispielsweise als Wärmespeicher hinter einem Heizkörper, als dekorative Wand- oder Deckenverkleidung) kann diese an einer oder beiden Seiten mit einem Oberflächendekor versehen werden. Dieses Dekor kann auf unterschiedlichste Weise erzeugt werden, wie beispielsweise durch eine Lackierung, durch Aufkaschieren einer Folie oder eines Stoffes, durch Bekleben mit einer entsprechenden Folie oder Tapezieren oder auch durch eine mineralische Beschichtung oder durch Beflockung. Weiterhin kann die Oberfläche durch Sandstrahlen, Prägen oder künstlerisches Gestalten entsprechend dekorativ bearbeitet werden.
  • Ebenso kann die Form einer Wärmespeicheranordnung, wie bereits erwähnt, von der eines Rechtecks abweichen. Aufgrund des Aufbaus der Wärmespeicheranordnung kann diese, je nach eingesetztem Material, einer entsprechenden Druckbelastung standhalten, so dass sie durch Erhöhung ihrer Steifigkeit und damit Trittfestigkeit auch im Bodenbereich einsetzbar ist.
  • In 9 sind in der Draufsicht verschiedene Formen von plattenförmigen Korpussen K der Wärmespeicherelemente dargestellt. Es sind quadratische, dreieckige und kreisförmige Formen und Phantasieformen möglich. Neben den in 9 dargestellten Formen sind auch sechseckige Gestaltungsvarianten oder rechteckige Fliesenformen möglich.
  • Es können somit durch die Erfindung unterschiedlichste Formen wärmedämmender Verkleidungselemente hergestellt werden.
  • Zur Verlegung mehrerer Wärmespeicheranordnungen kann diese beispielsweise die Größe einer handelsüblichen Wand- oder Bodenfliese oder –paneele aufweisen. Mehrere solcher „Fliesen” bzw. „Thermofliesen” sind wie echte Wand- oder Bodenfliesen bündig oder mit Fuge in jedes Flächenformat verlegbar.
  • Auch können als „Thermofliesen” zu verwendende Wärmespeicheranordnungen mit unterschiedlichen Formen mosaikartig miteinander kombiniert werden, so dass ein gewünschtes Muster bzw. Dekor herstellbar ist.
  • Für die Verwendung im Wandbereich werden bevorzugt Materialien mit einem geringerem Gewicht, wie beispielsweise Pappe, Kunststoff oder Holz verwendet. Die Oberflächen dieser so genannten Leichtbauplatten können entsprechend farblich oder strukturiert oder beide Möglichkeiten in sich vereint, gestaltet werden. Zu einem Flächengebilde, beispielsweise im Wohnbereich, zusammengefügt, gestalten sich diese zusätzlich zu ihrer eigentlichen Funktion zu einem individuell von den Bewohnern kreierten Blickfang. Die Wärmespeicheranordnung kann dabei als Einzelelement oder Flächenverband auf die Wandfläche aufgebracht, beispielsweise aufgeschraubt, geklebt usw. werden. Ebenso ist eine Integration direkt in die Wandfläche denkbar.
  • Die Oberfläche des Einzelelementes bzw. des Flächengebildes kann auch entsprechend versiegelt werden, so dass sich der Einsatz der Wärmespeicheranordnung/en nicht nur auf den Wohnbereich beschränkt, sondern ebenso gut auf feuchte Räume, wie dem Sanitärbereich, oder im Freien, wie Werkhallen, Garagen usw., sowohl im Boden- als auch im Wandbereich ausdehnbar ist.
  • Somit ist mit dieser einfach und kostengünstig herstellbaren thermischen Speicherplatte der Anspruch eines Wohlfühlbedürfnisses bei entsprechenden niedrigen Temperaturen mit einem ästhetischen Anspruch kombinierbar und wird durch diese abgedeckt. Insbesondere durch die Verwendung von handelsüblichem Hohlkammerprofil, welches mit Phasenwechselmaterial gefüllt wurde, kann eine Wärmespeicheranordnung bereitgestellt werden, welche preiswert herstellbar und durch herkömmliche Verarbeitungsmittel verarbeitbar ist.
  • A
    Oberplatte
    A1
    Rand der Oberplatte
    B1
    Innenelement/Gitter mit Rahmen
    B2
    Innenelement/Gitter ohne Rahmen (Gittereinsatz)
    C
    Unterplatte
    C1
    Rand der Unterplatte
    D1
    Schicht
    D2
    Schicht
    H
    Gesamthöhe des Korpus
    K
    Korpus
    1
    Gitter
    1.1
    Rahmen des Gitters
    2
    Verstrebungen
    3
    Gitterzelle
    4
    Hohlkammerprofil
    5
    Kammern
    6
    Phasenwechselmaterial
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • - DE 10018938 A1 [0004]
    • - DE 3302324 A1 [0005]
    • - US 4,572,864 [0006]
    • - DE 10019931 C1 [0007]

Claims (32)

  1. Wärmespeicheranordnung zur latenten Wärmespeicherung, insbesondere in Form einer Platte zur Außen- und/oder Innenverkleidung von Gebäuden, wobei die Wärmespeicheranordnung Ausnehmungen aufweist, die mit Phasenwechselmaterial gefüllt sind.
  2. Wärmespeicheranordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausnehmungen in Form von Kammern ausgebildet sind.
  3. Wärmespeicheranordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere Kammern nebeneinander angeordnet sind und sich längs der Wärmespeicheranordnung erstrecken.
  4. Wärmespeicheranordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass eine Vielzahl von Kammern rasterartig in die Wärmespeicheranordnung integriert ist.
  5. Wärmespeicheranordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Kammern zwischen einer Oberplatte und einer Unterplatte ausgebildet sind.
  6. Wärmespeicheranordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass sich zwischen der Oberplatte und der Unterplatte Verstrebungen erstrecken, wobei die Kammern zwischen den Verstrebungen, der Innenseite der Oberplatte und der Innenseite der Unterplatte gebildet werden.
  7. Wärmespeicheranordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Höhe der Verstrebungen den Abstand zwischen Oberplatte und Unterplatte bestimmt.
  8. Wärmespeicherelement nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Oberplatte und die Verstrebungen einteilig ausgebildet sind.
  9. Wärmespeicherelement nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Unterplatte und die Verstrebungen einteilig ausgebildet sind.
  10. Wärmespeicherelement nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass Oberplatte, Unterplatte und Verstrebungen einteilig in Form eines extrudierten Hohlkammerprofiles ausgebildet sind.
  11. Wärmespeicherelement nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Hohlkammerprofil nach dem Befüllen mit dem Phasenwechselmaterial an den offenen Seiten geschlossen ist.
  12. Wärmespeicherelement nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen Oberplatte und Unterplatte ein Innenelement (B1, B2) angeordnet ist, welches gitterartige, miteinander verbundene Verstrebungen aufweist.
  13. Wärmespeicheranordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass jeweils zwischen mindestens drei Verstrebungen des Innenelementes eine Ausnehmung in Form einer Gitterzelle gebildet wird, die mit Phasenwechselmaterial füllbar ist.
  14. Wärmespeicheranordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Verstrebungen rechtwinklig zur Oberplatte und zur Unterplatte erstrecken.
  15. Wärmespeicheranordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Verstrebungen so zueinander angeordnet sind, dass die Gitterzellen eine dreieckige, viereckige oder sechseckige Grundfläche aufweisen.
  16. Wärmespeicheranordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass diese und/oder das Innenelement mit einem umlaufenden Rahmen versehen ist.
  17. Wärmespeicheranordnung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass der Rahmen aus jeweils zwei waagerechten Seitenstreben und zwei senkrechten Seitenstreben gebildet wird.
  18. Wärmespeicheranordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass alle Gitterzellen des Innenelementes mit Phasenwechselmaterial ausgefüllt sind.
  19. Wärmespeicheranordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass das Phasenwechselmaterial in gekapselter Form und/oder mikroverkapselter Form in die Gitterzellen eingebracht wird.
  20. Wärmespeicheranordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass das Phasenwechselmaterial in alle Ausnehmungen weitestgehend gleichmäßig portioniert eingebracht ist.
  21. Wärmespeicheranordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 20, dadurch gekennzeichnet, dass als Phasenwechselmaterial bevorzugt Paraffin verwendet wird.
  22. Wärmespeicheranordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 21, dadurch gekennzeichnet, dass die Außenseite der Oberplatte und/oder die Außenseite der Unterplatte mit einem Dekor versehen ist.
  23. Wärmespeicheranordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 22, dadurch gekennzeichnet, dass sich an die Innenseite der Oberplatte und/oder an die Innenseite der Unterplatte eine funktionale Schicht anschließt.
  24. Wärmespeicheranordnung nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, dass die Schicht aus gepressten Fasern gebildet wird.
  25. Wärmespeicheranordnung nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, dass die Schicht aus einer losen Beflockung besteht.
  26. Wärmespeicheranordnung nach einem der Ansprüche 23 bis 25, dadurch gekennzeichnet, dass die Schicht eine Isolierschicht und/oder eine Wärmedämmschicht und/oder eine Schallschutzschicht und/oder eine Brandschutzschicht ist.
  27. Wärmespeicheranordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 26, dadurch gekennzeichnet, dass die Oberplatte und die Unterplatte miteinander durch eine formschlüssige Verbindung, kraftschlüssige Verbindung oder stoffschlüssige Verbindung oder durch eine kombinierte Fügeverbindung miteinander verbunden sind.
  28. Wärmespeicheranordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 27, dadurch gekennzeichnet, dass diese sowohl im Wand- als auch im Bodenbereich einsetzbar ist.
  29. Wärmespeicheranordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 28, dadurch gekennzeichnet, dass diese sowohl in trockenen als auch in feuchten Räumen einsetzbar ist.
  30. Wärmespeicheranordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 29, dadurch gekennzeichnet, dass diese durch Kleben an der Wand oder dem Boden befestigbar ist.
  31. Wärmespeicheranordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Materialien der einzelnen Bauelemente gleich oder unterschiedlich sein können.
  32. Wärmespeicheranordnung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass als Materialien Pappe, Holz, Kunststoff, Metall bzw. Metalllegierungen verwendet werden können.
DE202008007790U 2008-06-11 2008-06-11 Wärmespeicheranordnung Expired - Lifetime DE202008007790U1 (de)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE202008007790U DE202008007790U1 (de) 2008-06-11 2008-06-11 Wärmespeicheranordnung

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE202008007790U DE202008007790U1 (de) 2008-06-11 2008-06-11 Wärmespeicheranordnung

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE202008007790U1 true DE202008007790U1 (de) 2009-10-29

Family

ID=41254278

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE202008007790U Expired - Lifetime DE202008007790U1 (de) 2008-06-11 2008-06-11 Wärmespeicheranordnung

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE202008007790U1 (de)

Cited By (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2011104501A3 (en) * 2010-02-23 2011-10-27 Michael Trevor Berry Acoustic composite panel assembly containing phase change materials
CN102477775A (zh) * 2010-11-29 2012-05-30 王健 墙体复合保温结构
WO2012128611A1 (en) * 2011-03-18 2012-09-27 Autarkis B.V. Latent heat storage heat exchanger
CN103669769A (zh) * 2013-11-18 2014-03-26 青岛文创科技有限公司 一种自调温相变储能保温装饰复合板
DE102013216068A1 (de) * 2013-08-14 2015-02-19 Siemens Aktiengesellschaft PCM unterstütztes Kühlsystem für Schienenfahrzeuge
DE102013110578A1 (de) * 2013-09-24 2015-03-26 Erwin ter Hürne Fußbodenbelag mit Latentwärmespeicher
WO2016096048A1 (de) * 2014-12-19 2016-06-23 Knauf Gips Kg Gipsplatte mit pcm-speichermaterial
DE102015212132A1 (de) * 2015-06-30 2017-01-05 Sgl Carbon Se Verwendung eines Verbundwerkstoffes zum Wärmemanagement
CN110258999A (zh) * 2019-06-08 2019-09-20 郭卫康 一种铝铜复合内墙防火保温装饰板材及施工方法
CN111101674A (zh) * 2019-06-08 2020-05-05 郭卫康 一种铝铜复合内墙保温装饰板材
DE102019119903A1 (de) * 2019-07-23 2021-01-28 HVI - Heidrich Value Invest GmbH PCM-Material, Heizvorrichtung, Wärmespeichermittel und Verfahren zum Heizen
EP2625032B1 (de) * 2010-10-08 2021-04-14 Iplast Holding NV Verbundplatte und verfahren zur herstellung einer solchen verbundplatte

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3302324A1 (de) 1983-01-25 1984-08-02 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V., 8000 München Waermespeicheranordnung fuer gebaeude, insbesondere zur speicherung von solarenergie
US4572864A (en) 1985-01-04 1986-02-25 The United States Of America As Represented By The United States Department Of Energy Composite materials for thermal energy storage
US6230444B1 (en) * 1997-03-26 2001-05-15 Outlast Technologies, Inc. Building conditioning technique using phase change materials
DE10018938A1 (de) 2000-04-17 2001-10-18 Merck Patent Gmbh Speichermedien für Latentwärmespeicher
DE10019931C1 (de) 2000-04-20 2001-11-08 Fraunhofer Ges Forschung Aktives thermisches Bauelement
DE69533394T2 (de) * 1994-04-25 2005-08-11 Outlast Technologies, Inc., Boulder Wärmedämmung für gebäude, haushaltsgeräte und textilien

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3302324A1 (de) 1983-01-25 1984-08-02 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V., 8000 München Waermespeicheranordnung fuer gebaeude, insbesondere zur speicherung von solarenergie
US4572864A (en) 1985-01-04 1986-02-25 The United States Of America As Represented By The United States Department Of Energy Composite materials for thermal energy storage
DE69533394T2 (de) * 1994-04-25 2005-08-11 Outlast Technologies, Inc., Boulder Wärmedämmung für gebäude, haushaltsgeräte und textilien
US6230444B1 (en) * 1997-03-26 2001-05-15 Outlast Technologies, Inc. Building conditioning technique using phase change materials
DE10018938A1 (de) 2000-04-17 2001-10-18 Merck Patent Gmbh Speichermedien für Latentwärmespeicher
DE10019931C1 (de) 2000-04-20 2001-11-08 Fraunhofer Ges Forschung Aktives thermisches Bauelement

Cited By (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2011104501A3 (en) * 2010-02-23 2011-10-27 Michael Trevor Berry Acoustic composite panel assembly containing phase change materials
EP2625032B1 (de) * 2010-10-08 2021-04-14 Iplast Holding NV Verbundplatte und verfahren zur herstellung einer solchen verbundplatte
CN102477775A (zh) * 2010-11-29 2012-05-30 王健 墙体复合保温结构
WO2012128611A1 (en) * 2011-03-18 2012-09-27 Autarkis B.V. Latent heat storage heat exchanger
DE102013216068A1 (de) * 2013-08-14 2015-02-19 Siemens Aktiengesellschaft PCM unterstütztes Kühlsystem für Schienenfahrzeuge
DE102013110578A1 (de) * 2013-09-24 2015-03-26 Erwin ter Hürne Fußbodenbelag mit Latentwärmespeicher
CN103669769A (zh) * 2013-11-18 2014-03-26 青岛文创科技有限公司 一种自调温相变储能保温装饰复合板
CN103669769B (zh) * 2013-11-18 2016-06-01 青岛文创科技有限公司 一种自调温相变储能保温装饰复合板
WO2016096048A1 (de) * 2014-12-19 2016-06-23 Knauf Gips Kg Gipsplatte mit pcm-speichermaterial
DE102015212132A1 (de) * 2015-06-30 2017-01-05 Sgl Carbon Se Verwendung eines Verbundwerkstoffes zum Wärmemanagement
US10739080B2 (en) 2015-06-30 2020-08-11 Sgl Carbon Se Use of a composite material for heat management
CN111101674A (zh) * 2019-06-08 2020-05-05 郭卫康 一种铝铜复合内墙保温装饰板材
CN110258999A (zh) * 2019-06-08 2019-09-20 郭卫康 一种铝铜复合内墙防火保温装饰板材及施工方法
CN111101674B (zh) * 2019-06-08 2021-06-29 郭卫康 一种铝铜复合内墙保温装饰板材
CN110258999B (zh) * 2019-06-08 2021-06-29 郭卫康 一种铝铜复合内墙防火保温装饰板材的安装施工方法
DE102019119903A1 (de) * 2019-07-23 2021-01-28 HVI - Heidrich Value Invest GmbH PCM-Material, Heizvorrichtung, Wärmespeichermittel und Verfahren zum Heizen

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE202008007790U1 (de) Wärmespeicheranordnung
EP2000606A2 (de) Decken- oder Wandelement
DE3246541A1 (de) Verfahren zur herstellung von platten oder formkoerpern
WO2011110172A1 (de) Dekorplatte mit witterungsbeständiger deckplatte
DE202005008406U1 (de) Transparenter Hohlbaustein mit Latentwärmespeicher
DE102014007705A1 (de) Verbundwärmedämmplatte
EP2093340A1 (de) Verbundwärmedämmplatte und Wärmedämmverbundsystem
DE10149414A1 (de) Deckenplatten auf der Basis von Gipskartonplatten oder Gipsfaserplatten, Verfahren zur Herstellung derselben und Verwendung derselben
WO2011020671A1 (de) Dämmplatte aus kunststoff, system und verfahren zur wärmedämmung
DE102009055443A1 (de) Decken- oder Wandelement
DE102014221425A1 (de) Fertigbauelement, insbesondere für ein Gebäude, mit einem Grundkörper
DE2423384A1 (de) Versteiftes isolierelement
DE19646812C2 (de) Heizplatte
DE102016117032A1 (de) Deckschichtbauelement und Trockenbausystem
EP2678490B1 (de) Tragfähiges oder tragendes leichtbauelement
DE202014010772U1 (de) Mobiles Gebäudeelement, insbesondere Gebäude-Raumzelle oder Wand- oder Decken-Teil hierfür
DE202019105200U1 (de) Dämmstoffplatte
DE202008009248U1 (de) Wärmedämmendes, plattenförmiges Bauelement für Wand- oder Fußbodenheizungssysteme
EP1596021B1 (de) Wandelement mit Lehm- oder Tonschicht
DE102010018515A1 (de) Wandelement für die Wärmedämmung von Gebäudefassaden und Verfahren zu seiner Herstellung
DE102013110578A1 (de) Fußbodenbelag mit Latentwärmespeicher
EP2667101B1 (de) Thermisch leitende Platte als thermoaktives Bauelement
AT504130B1 (de) Leichtbauelement
DE10344755A1 (de) Verwindungssichere Fussbodenplatte mit Oberflächenschicht und damit hergestellter Boden
CH490187A (de) Aus geschichtetem Material bestehendes Plattengebilde

Legal Events

Date Code Title Description
R163 Identified publications notified
R207 Utility model specification

Effective date: 20091203

R156 Lapse of ip right after 3 years

Effective date: 20120103