DE202014105052U1 - Thermischer Speicherbehälter - Google Patents

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Abstract

Thermischer Speicherbehälter (1) mit a) zwei Modulen (2, 3), die über eine in Umfangsrichtung geschlossene, einen Modulinnenraum (9, 10) umschließende Wandung (7, 8) verfügen, und b) einem Versteifungskörper (4), ba) dessen Außenabmessungen zumindest den Außenabmessungen der Wandungen (7, 8) der Module (2, 3) entsprechen und bb) der mindestens eine Ausnehmung (15) bildet, wobei c) der Versteifungskörper (4) mit einer Erstreckung in horizontaler Richtung zwischen die beiden Module (2, 3) montiert ist, d) sich der Versteifungskörper (4) in horizontaler Richtung durch einen mit den Modulinnenräumen (9, 10) gebildeten Behälterinnenraum (16) erstreckt und e) die mindestens eine mit dem Versteifungskörper (4) gebildete Ausnehmung (15) die Modulinnenräume (9, 10) miteinander verbinden, so dass sich ein durch die Module (2, 3) durchgehender Behälterinnenraum (16) ergibt.

Description

  • TECHNISCHES GEBIET DER ERFINDUNG
  • Die vorliegende Erfindung betrifft einen thermischen Speicherbehälter, in welchem mindestens ein Fluid, nämlich ein Gas und/oder eine Flüssigkeit, zur Speicherung thermischer Energie bevorratet werden kann.
  • STAND DER TECHNIK
  • Bei integraler Ausbildung eines thermischen Speicherbehälters stellt sich der Transport des Speicherbehälters zu seinem Aufstellungsort, beispielsweise in einem Kellerraum, als problematisch heraus. Beispielsweise ist die Größe eines derartigen integralen Speicherbehälters beschränkt durch die Dimensionen der Transportwege, beispielsweise der Türen, durch welche der thermische Speicherbehälter transportiert werden muss.
  • Seitens der FSAVE Solartechnik GmbH sind die folgenden modular ausgebildeten thermischen Speicherbehälter bekannt:
    • – Ein thermischer Speicher gemäß DE 10 2010 028 752 A1 ist mit einem dämmenden Gehäuse gebildet, bei welchem plattenförmige Seitenwandungen, Bodenwandungen und Deckenwandungen miteinander zu montierende Module bilden. In einem derartigen Gehäuse ist ein flexibler Foliensack angeordnet, welcher das thermische Fluid aufnehmen kann. Innerhalb des Gehäuses erstreckt sich ein Anschlussgehäuse für die Zu- und Abführung des Fluids durch den Foliensack.
    • – Bei einem thermischen Speicherbehälter gemäß DE 10 2008 036 669 A1 ist ein Trag- und Dämmkörper einerseits mit einer mit Trägern gebildeten fachwerkartigen Tragstruktur und andererseits mit einer thermischen Dämmschicht gebildet. Des Weiteren ist eine für das gespeicherte Medium undurchlässige Schicht vorhanden. Hierbei kann der Trag- und Dämmkörper für einen Transport in einzelne Bauelemente oder Teilgruppen zerlegt werden, so dass dieser erst am Aufstellungsort des thermischen Speicherbehälters montiert wird. Als für das gespeicherte Fluid undurchlässige Schicht kann ein flexibler Behälter, beispielsweise aus Kautschuk, insbesondere Ethylen-Propylen-Dien-Monomer (EPDM) und/oder IER, und/oder mit Polyolefin, insbesondere PP, PE, PVC und/oder PEX, Einsatz finden.
    • – Ein thermischer Speicherbehälter gemäß DE 10 2012 100 932 A1 ist mit mehreren Modulen mit hohlzylinderförmigen Wandungen gebildet, welche im oberen und unteren Randbereich über sich horizontal nach außen erstreckende Flansche verfügen, im Bereich welcher die Module mit fluchtenden Längsachsen und fluchtenden Modulinnenräumen aufeinander gestapelt werden können. Die benachbarten Module werden im Bereich der Flansche stoffschlüssig miteinander verbunden. Die Module besitzen Halte- und/oder Aufstandsbereiche für Beschwerungstaschen, welche nach der Montage der Module befüllt werden können, um eine Anpresskraft im Kontaktbereich der Flansche der benachbarten Module zu erhöhen. Möglich ist, dass eine Beschwerungstasche bereits mit dem Fluid befüllt wird, welches später in dem thermischen Speicherbehälter angeordnet werden soll. Die stoffschlüssige Verbindung der beiden Module kann mittels elektrischer Bestromung eines Schweißelementes (insbesondere eine Schweißstange gemäß WO 2011/057 400 A1 ) erfolgen, welches bereits in den Flansch des Modules integriert ist oder in einen vorgegeben Aufnahmebereich des Flansches eingelegt ist. Die Beschwerungstaschen können abnehmbar sein, gleichmäßig in Umfangsrichtung verteilt sein, im Inneren oder außenliegend von der Wandung angeordnet sein. Die Module können in einem Spritzgussverfahren oder Rotationsform-Verfahren hergestellt sein, beispielsweise aus PP, PE-HD, PERT, PVC, PVDF, GFK oder PA. Bei Nutzung des thermischen Speicherbehälters kann eine Beschwerungstasche Teil des Speichervolumens des Speicherbehälters sein.
    • – Für einen entsprechenden, mit ringförmigen Modulen gebildeten thermischen Speicherbehälter schlägt die nicht vorveröffentlichte europäische Patentanmeldung mit dem amtlichen Aktenzeichen EP 131 79 322.6 zusätzliche Versteifungselemente vor. Hierbei kann zwischen benachbarten Modulen, hier zwischen Flanschen der Module, ein Versteifungselement angeordnet sein. Ein derartiges Versteifungselement kann mit den Modulen verschraubt sein oder stoffschlüssig verbunden sein. Mittels des Versteifungselements wird eine Stärkung des Speicherbehälters im Kopplungsbereich der benachbarten Module angestrebt. Das Versteifungselement erstreckt sich lediglich über einen Teilumfangsbereich des Speicherbehälters im Bereich der Wandung und des Flansches. Möglich ist, dass die sich in Teilumfangsrichtung erstreckenden Versteifungselemente einen T- oder U-förmigen Querschnitt besitzen. Ebenfalls möglich ist, dass das Versteifungselement als Kreisringsegment ausgebildet ist. Möglich ist, dass mehrere derartige Versteifungselemente in Umfangsrichtung verteilt sind, während in anderen Teilumfangsbereichen kein derartiges Versteifungselement vorhanden ist. Möglich ist allerdings auch, dass mehrere sich in Teilumfangsbereiche erstreckende Versteifungselemente in Umfangsrichtung aneinander anschließen, womit eine Art Versteifungsring gebildet ist. In diesem Fall können die Versteifungselemente miteinander verschraubt sein, stoffschlüssig miteinander verbunden sein und/oder einen Formschluss miteinander eingehen oder ineinander gesteckt sein. Für den Fall der "Stapelung" mehrerer Module übereinander schlägt die europäische Patentanmeldung vor, zusätzliche vertikale Versteifungselemente vorzusehen, über welches die vorgenannten, sich in Umfangsrichtung erstreckenden, horizontal erstreckenden und in unterschiedlichen Höhen zwischen unterschiedlichen Modulen angeordneten Versteifungselemente miteinander verbunden werden können. Möglich ist auch, dass in den Kopplungsbereichen zwischen den Modulen und dem Versteifungselement Dichtmaßnahmen getroffen sind, insbesondere unter Wendung von Dichtscheiben, Dichtringen, Dichteinlagen, Dichtflüssigkeiten u. Ä. Näher beschrieben ist in dieser europäischen Patentanmeldung auch der Einsatz von Spritzgussverfahren und Rotationsform-Verfahren zur Herstellung der Module.
  • Während die Speicherbehälter gemäß DE 10 2012 100 932 A1 sowie gemäß der genannten nicht vorveröffentlichten europäischen Patentanmeldung mit den mehreren Modulen einen gemeinsamen, durchgehenden Behälterinnenraum bereitstellen, finden für einen Speicherbehälter gemäß DE 295 12 343 U1 mehrere aufeinander gestapelte Module Einsatz, welche jeweils einen eigenen, abgeschlossenen Modulinnenraum besitzen. Hierbei sind die für sich geschlossenen Modulinnenräume über Leitungsverbindungen miteinander gekoppelt, welche sich außerhalb der Wandungen der Module erstrecken.
  • Weitere modulare Speicherbehälter mit Versteifungsmaßnahmen im Verbindungsbereich benachbarter Module sind insbesondere aus den Druckschriften EP 2 244 047 A1 , DE 2008 017 659 A1 , FR 2 948 180 A1 , US 2,290,903 und DE 102 16 175 C1 bekannt.
  • AUFGABE DER ERFINDUNG
  • Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, alternative oder kumulative Möglichkeiten zur Versteifung eines thermischen Speicherbehälters vorzuschlagen.
  • LÖSUNG
  • Die Aufgabe der Erfindung wird erfindungsgemäß mit den Merkmalen des unabhängigen Schutzanspruchs gelöst. Weitere bevorzugte erfindungsgemäße Ausgestaltungen sind den abhängigen Schutzansprüchen zu entnehmen.
  • BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
  • Der Erfindung liegt die folgende Beobachtung zugrunde: Grundsätzlich besteht das Bestreben der Fachwelt, für die Wandungen der Speicherbehälter und von Modulen des Speicherbehälters Materialien mit verringerter Festigkeit, insbesondere Kunststoff, einzusetzen und/oder eine Wandstärke der Wandungen zu reduzieren. Hierbei muss dennoch gewährleistet bleiben, dass der thermische Speicherbehälter die nötige Festigkeit besitzt, um insbesondere ein Ausbeulen des Speicherbehälters oder anderweitiges mechanisches Versagen des Speicherbehälters infolge des fluidischen Innendrucks in dem Speicherbehälter zu vermeiden.
  • Mögliche hierbei zu berücksichtigende Versagensszenarien werden im Folgenden beispielhaft und unter vereinfachter Beschreibung für einen Speicherbehälter mit kreisringförmigem Querschnitt der Wandung erläutert, wobei das Entsprechende auch für Behälter mit einem anderen Querschnitt gilt:
    • – Möglich ist ein Ausbeulen derart, dass sich die Wandung gegenüber der Vertikalen neigt. Dies ist verbunden damit, dass eine Durchbiegung der Wandung um eine Biegeachse erfolgt, welche in Umfangsrichtung der Wandung orientiert ist (i folgenden auch "erstes Belastungsszenario").
    • – Ebenfalls möglich ist aber, dass ein Ausbeulen des Querschnittes derart erfolgt, dass ein originär kreisringförmiger Querschnitt oval wird. Dies ist verbunden mit einer Biegung von Wandungsquerschnitten um eine Biegeachse, welche vertikal orientiert ist (im Folgenden auch "zweites Belastungsszenario").
  • Im Rahmen der Erfindung ist festgestellt worden, dass die bekannten Versteifungsmaßnahmen thermischer Speicherbehälter, insbesondere die Nutzung von ringartigen oder sich über einen Teilumfangsbereich erstreckenden Versteifungselementen (vgl. die nicht vorveröffentlichte europäische Patentanmeldung mit dem amtlichen Aktenzeichen EP 13 179 322.6 ) nicht ausreichend ist, um den beiden genannten Belastungsszenarien Rechnung zu tragen.
  • Die Erfindung schlägt vor, dass ein thermischer Speicherbehälter mit zwei Modulen gebildet ist, die vorzugsweise integral und einstückig ausgebildet sind. Die Module verfügen über eine in Umfangsrichtung geschlossene Wandung, die einen Modulinnenraum umschließt. Der thermische Speicherbehälter verfügt des Weiteren über einen Versteifungskörper, der vorzugsweise ebenfalls integral und einstückig ausgebildet ist und beispielsweise plattenförmig ausgebildet ist oder über einen plattenförmigen Grundkörper verfügt. Der Versteifungskörper ist bei einer Erstreckung in horizontaler Richtung zwischen die beiden Module montiert, also zwischen die einander zugewandten Endbereiche der Wandungen der Module oder etwaigen Flanschen der Module u. ä. Die Außenabmessungen des Versteifungskörpers entsprechen zumindest den Außenabmessungen der Wandungen der Module. Der Versteifungskörper erstreckt sich aber (abweichend zu der nicht vorveröffentlichten europäischen Patentanmeldung mit dem amtlichen Aktenzeichen EP 13 179 322.6 ) nicht lediglich über einen Teilumfangsbereich des Speicherbehälters. Vielmehr erstreckt sich der Versteifungskörper in horizontaler Richtung durch einen mit den Modulinnenräumen gebildeten Behälterinnenraum.
  • Mögliche Vorteile dieser Ausgestaltung sollen anhand eines plattenförmigen Versteifungskörpers und anhand der o. a. Belastungsszenarien vereinfacht und lediglich beispielhaft erläutert werden:
    • – Bei Einsatz des sich in horizontaler Richtung durch den Behälterinnenraum erstreckenden Versteifungskörpers wird der Versteifungskörper bei dem ersten Belastungsszenario auf Biegung um eine Biegeachse beansprucht, welche innerhalb der Erstreckungsebene des plattenförmigen Versteifungskörpers liegt. Die hierfür durch den Versteifungskörper bereitgestellte Biegesteifigkeit ist (auch unter Berücksichtigung der Randbedingungen des Versteifungskörpers, welcher vorzugsweise über den gesamten Umfang zwischen den Modulen verspannt ist) wesentlich höher als die Biegesteifigkeit eines sich nur ringförmig über den Umfang erstreckenden Versteifungskörpers.
    • – Für das zweite Belastungsszenario erfolgt eine Biegebeanspruchung des plattenförmigen Versteifungskörpers um eine Biegeachse, welche vertikal zur horizontalen Erstreckungsrichtung des plattenförmigen Versteifungskörpers orientiert ist. Auch hier stellt ein sich in horizontaler Richtung durch den Behälterinnenraum erstreckender Versteifungskörper eine wesentlich höhere Steifigkeit gegenüber einem Ausbeulen infolge des zweiten Belastungsszenarios im Vergleich zu der Ausbildung des Versteifungskörpers als Ring oder Ringsegment bereit.
    • – Für beide Belastungsszenarien würde ein Ausbeulen des Behälters dazu führen, dass sich der Abstand von Wandungsbereichen, die sich im Querschnitt des Speicherbehälters gegenüberliegen, vergrößern würde. Dieses hätte zur Folge, dass ein streifenförmiger Teilbereich des Versteifungskörpers, welcher sich zwischen diesen Wandungsbereichen durch den Behälter hindurch erstreckt, gelängt werden müsste. Somit beugt auch eine Zugsteifigkeit des plattenförmigen Versteifungskörper gegenüber einer Zugbeanspruchung, deren Wirkachse in der Erstreckungsebene des plattenförmigen Versteifungskörpers liegt, wirksam einem Ausbeulen vor.
  • Somit kann durch die erfindungsgemäße Maßnahme bei unter Umständen verhältnismäßig geringem Bauaufwand, Gewicht und Materialeinsatz ein stabiler thermischer Speicherbehälter bereitgestellt werden. Mit Einsatz des zuvor beschriebenen Versteifungskörpers kann unter Umständen auch eine Reduzierung der Wandstärke der Wandungen der Module erfolgen und/oder der Einsatz eines Materials für die Module mit verringerter Festigkeit erfolgen.
  • Während der Stand der Technik dem Vorurteil folgt, dass entweder ein Speicherbehälter mit mehreren im Inneren getrennten Kammern ausgebildet ist, wobei sich dann eine Trennwandung über den Querschnitt des Speicherbehälters erstreckt (vgl. DE 295 12 343 U1 ) oder ein Behälter mit einem durchgehenden Behälterinnenraum ausgebildet werden kann, wobei in diesem Fall etwaige Versteifungselemente außerhalb des Behälterinnenraums angeordnet werden können, beruht die vorliegenden Erfindung des Weiteren auf der Erkenntnis, dass trotz der Erstreckung des Versteifungskörpers in horizontaler Richtung durch den Behälterinnenraum die Bildung des Behälterinnenraums mit einer Kammer, welche beide Modulinnenräume beinhaltet, möglich ist: Hierzu schlägt die Erfindung vor, dass der Versteifungskörper keine vollständige Abdichtung zwischen den beiden Modulinnenräumen hervorruft. Vielmehr ist der Versteifungskörper gezielt mit Ausnehmungen ausgestattet. Diese Ausnehmungen des Versteifungskörpers verbinden die Modulinnenräume miteinander, so dass sich ein durch die Module durchgehender Behälterinnenraum ergibt. Hierbei kann durch die Ausnehmungen des Versteifungskörpers ein Übertritt von Fluid von dem einen Modulinnenraum zu dem anderen Modulinnenraum erfolgen, was beispielsweise auch zum Ausgleich eines Temperaturunterschiedes und/oder dem Ausgleich von Konzentrationsunterschieden von Bedeutung sein kann.
  • Grundsätzlich sind beliebige Befestigungsmöglichkeiten zwischen den Modulen und dem Versteifungskörper möglich, sofern die erforderliche Dichtigkeit gewährleistet ist. Beispielsweise kann eine Verbindung über Schrauben, Nieten, Klemmen o. ä. erfolgen, wobei im Verbindungsbereich zwischen den Modulen und dem Versteifungskörper auch zusätzliche Dichtmittel angeordnet sein können. In bevorzugter Ausgestaltung erfolgt die Verbindung zwischen dem Versteifungskörper und mindestens einem Modul stoffschlüssig, was insbesondere durch Kleben oder Schweißen erfolgen kann. Um lediglich ein Beispiel zu nennen, kann das Verschweißen über einen elektrisch beaufschlagten Schweißdraht erfolgen, welcher in den Versteifungskörper oder das Modul integriert ist oder zwischen diese gelegt wird, vgl. auch die diesbezügliche Beschreibung insbesondere in DE 10 2012 100 932 A1 . Möglich ist, dass während der stoffschlüssigen Verbindung, also insbesondere während eines Klebens oder eines Schweißens, eine Beschwerung der Module zur Erhöhung der Flächenpressung im Kontaktbereich erfolgt, wie diese ebenfalls in der Patentanmeldung DE 10 2012 100 932 A1 mit dem Einsatz von Beschwerung von Beschwerungstaschen und/oder Beschwerungsmitteln beschrieben ist.
  • Für eine Herstellung der stoffschlüssigen Verbindung kann jedwedes an sich bekannte Verfahren zum Verschweißen von Kunststoff Einsatz finden. Neben der genannten Möglichkeit der Verwendung eines bereits in die Module oder den Versteifungskörper integrierten Heizdrahts kann auch zum Verschweißen ein extra hierfür hinzugefügter Heizdraht, der unter Umständen nach dem Verschweißen wieder entfernt wird, eingesetzt sein. Möglich ist auch eine Verschweißung mittels Heißluft zur Verflüssigung oder Plastifizierung des verschweißenden Materials. Bei diesem Material kann es sich um ein Zusatzmaterial in Form eines Schweißzusatzes handeln, welches in beliebiger Form, beispielsweise Stangen, Körnung, Pulver u. ä. bereitgestellt wird. Ebenfalls möglich ist, dass mittels Erwärmung durch ein beliebiges Verfahren einschl. Heißluft (ausschließlich oder auch) Material des Moduls und/oder des Versteifungskörpers verflüssigt oder plastifiziert wird. Schließlich ist auch möglich der Einsatz eines Handextruders, mittels dessen beispielsweise verflüssigtes Polypropylen zum Schweißen verwendet wird.
  • Vorzugsweise erfolgt die stoffschlüssige Verbindung mittels Schweißen durch ein Schweißelement, welches mittels elektrischer Bestromung aktivierbar ist.
  • Die Herstellung der Komponenten des thermischen Speicherbehälters, insbesondere der Module und des Versteifungskörpers, kann grundsätzlich auf beliebige Weise erfolgen. Für eine Ausgestaltung der Erfindung ist/sind mindestens ein Modul und/oder der Versteifungskörper in einem Spritzgussverfahren hergestellt. Eine andere mögliche Herstellungsform ist ein Rotationsformen. Unter einem "Rotationsformen" wird ein Herstellungsverfahren verstanden, bei welchem mittels biaxialer Rotation bei einer Erwärmung in Hohlkörperformen pulverförmiges Thermoplast-Material an den Innenflächen der Form abgelagert wird. Ein derartiges Rotationsformen kann mit einfachen Werkzeugen und niedrigen Werkzeugkosten durchgeführt werden. Eine Wirtschaftlichkeit des Rotationsformens kann sich bereits für kleine oder mittlere Serien ergeben. Mittels eines Rotationsformens können auch Speicherbehälter mit größeren Volumina (insbesondere bis hin zu 30.000 Liter) gefertigt werden. Auch eine kompliziertere Formgebung mit Öffnungen, durchgehenden Verbindungen, Gewinden, Einlegeteilen usw. kann gemäß dem Stand der Technik mit einem Rotationsformverfahren hergestellt werden. Möglicherweise ergeben sich mit dem Rotationsformen gleichmäßige Wandstärken und nahtlose Module. Das Rotationsformen kann erfolgen mit einer sogenannten Einzelschussmaschine, bei der der gesamte Prozess vom Beschicken der Form, Vorheizen, Heizen, Kühlen bis zum Ausformen Schritt für Schritt geschieht. Weiterhin sind mehrarmige sogenannte Karussellanlagen einsetzbar, bei denen das Beschicken und Ausformen gleichzeitig mit dem sich im Ofen befindlichen Träger geschieht. Ebenfalls einsetzbar sind sogenannte Rock n' Roll-Anlagen, welche Einzelschussmaschinen sind, die sich nur in der Hauptachse drehen, in der Nebenachse jedoch nur eine Kippbewegung ausführen. Diese Anlagen eignen sich insbesondere für zylindrische oder längliche Module.
  • Für die Module und den Versteifungskörper können beliebige gleiche oder unterschiedliche Materialien Einsatz finden. Möglich ist, dass mindestens ein Modul und/oder der Versteifungskörper aus Stahl, Edelstahl, Holz u. ä. hergestellt sind/ist. In bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung ist/sind mindestens ein Modul und/oder der Versteifungskörper aus Kunststoff hergestellt. Mögliche einsetzbare Kunststoffe sind insbesondere PP (Polypropylen), PE (Polyethylen), PE-HD (Polyethylen hoher Dichte), PERT (polyethylene raised temperature), PA (Polyamid), PVC (Polyvinylchlorid), PVDF (Polyvinylidenfluorid) oder GFK (Glasfaser-verstärkter Kunststoff), wobei auch beliebige Verbundmaterialien mit Kunststoff eingesetzt werden können.
  • Möglich ist, dass eine Versteifung des thermischen Speicherbehälters ausschließlich durch den genannten, sich horizontal durch den Behälterinnenraum erstreckenden Versteifungskörper erfolgt. Kumulativ können zusätzliche beliebige weitere Versteifungsmaßnahmen Einsatz finden. Für eine besondere Ausgestaltung der Erfindung ist ein weiterer Versteifungskörper vorhanden. Dieser Versteifungskörper erstreckt sich in vertikaler Richtung und verbindet zwei sich horizontal erstreckende Versteifungskörper miteinander. Eine derartige zusätzliche Versteifung ist insbesondere hinsichtlich des ersten Belastungsszenarios vorteilhaft.
  • Für die Herstellung der Ausnehmungen in dem Versteifungskörper gibt es vielfältige Möglichkeiten. Beispielsweise können die Ausnehmungen in den Versteifungskörper eingeformt sein, was insbesondere durch entsprechende Formgebung im Spritzgussverfahren der Fall sein kann. Ebenfalls möglich ist, dass der Versteifungskörper zunächst ohne Ausnehmungen gefertigt wird und dann die Ausnehmungen durch ein trennendes Verfahren, insbesondere ein Schneiden, Laserschneiden oder ein spannerzeugendes Trennverfahren wie Fräsen hergestellt werden.
  • Grundsätzlich sind Ausnehmungen in beliebiger Anzahl und Größe einsetzbar, sofern diese eine fluidische Verbindung zwischen den Modulinnenräumen bereitstellen. Möglich ist durchaus, dass die Größe der Ausnehmungen und die Zahl derselben so gering gewählt werden, dass in dem thermischen Speicherbehälter in einem angestrebten Ausmaß eine Art "Schichtung" derart erfolgt, dass sich in den Modulinnenräumen unterschiedliche Temperaturen oder Konzentrationen ausbilden. In bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung ist die Zahl oder Größe der Ausnehmungen aber derart bemessen, dass sich eine gute Durchmischung eines in dem Behälterinnenraum angeordneten Fluids zwischen den beiden Modulinnenräumen ergibt.
  • Wie zuvor erwähnt kann der Versteifungskörper im einfachsten Fall plattenartig mit einer konstanten Plattenstärke und einer Außenkontur, welche im Wesentlichen der Außenkontur der Module entspricht, hergestellt sein. In einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist allerdings der sich horizontal erstreckende Versteifungskörper mit einem plattenartigen Grundkörper gebildet. Des Weiteren ist mindestens ein sich vertikaler Richtung erstreckender Vorsprung oder Bund vorhanden. Der Vorsprung oder Bund tritt auf einer Außen- oder Innenseite des Moduls mit dem Modul in Wechselwirkung. Diese Wechselwirkung kann zur Vereinfachung der Montage, als Zentrierhilfe o. ä. genutzt werden. Möglich ist beispielsweise, dass der Vorsprung in der Art von Stiften ausgebildet ist, welche im Bereich von Ecken des Modulinnenraums an dem Versteifungskörper vorgesehen sind und während der Montage als Zentrierhilfe dienen, indem diese in die Ecken des Moduls eintreten. Das Entsprechende gilt für die Ausbildung eines sich über einen Teilumfang oder den gesamten Umfang erstreckenden Bundes. Hierbei kann der Bund entsprechend als Montagehilfe oder Zentrierhilfe dienen. Des Weiteren kann mittels des Vorsprungs oder Bundes ein Formschluss zwischen dem Versteifungskörper und dem Modul bereitgestellt werden, welcher letztendlich zur Erhöhung der Festigkeit des thermischen Speicherbehälters beiträgt. Möglich ist, dass sich mindestens ein Vorsprung oder Bund ausschließlich auf einer Seite des Versteifungskörpers erstreckt. Durchaus möglich ist aber auch, dass auf beiden Seiten des Versteifungskörpers mindestens ein Vorsprung oder Bund angeordnet ist.
  • Die Gestaltung des Moduls im Kontaktbereich zu dem Versteifungskörper kann vielfältig sein. Für einen Vorschlag der Erfindung ist mindestens ein Modul mit einem horizontalen Flansch, beispielsweise einer entsprechenden Abwinklung der Wandung des Moduls, gebildet, an welchem der Versteifungskörper anliegt. Hierdurch kann die Kontaktfläche zwischen Modul und Versteifungskörper erhöht werden, womit Flächenpressungen im Kontaktbereich reduziert werden können und die Verbindung vereinfacht wird.
  • Durchaus möglich ist, dass der Speicherbehälter einen runden Querschnitt besitzt. Für einen Vorschlag der Erfindung ist der Speicherbehälter mit einem unrunden Querschnitt, beispielsweise einem quadratischen oder rechteckigen Querschnitt, einem dreieckigen Querschnitt oder einem teilweise eckigen und einem teilweise kurvenförmig oder teilkreisförmigen Querschnitt gebildet, wobei dann auch der Versteifungskörper einen entsprechenden Querschnitt besitzen kann.
  • Möglich ist, dass der Versteifungskörper ausschließlich der Versteifung des Speicherbehälters dient. Bei multifunktionalem Einsatz des Versteifungskörpers können an diesem auch weitere Bauelemente des Speicherbehälters abgestützt sein. Um einige nicht beschränkende Beispiele zu nennen, können Strömungsverteilrohre oder- Platten an dem Versteifungskörper angebracht werden. Möglich ist auch, dass Teile des Versteifungskörpers selber als Strömungsverteiler genutzt sind, was beispielsweise durch aufgekantete Randbereiche der Ausnehmungen erfolgen kann. Ebenfalls möglich ist, dass an einem Versteifungskörper eine Halterung für Rohre, beispielsweise Wellrohre eines Wärmetauschers, erfolgt.
  • In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist an dem thermischen Speicherbehälter eine Führungsfläche für ein Werkzeug, beispielsweise ein Schweißgerät vorhanden, welche gegenüber der Wandung der Module nach außen orientiert ist. Hierbei kann die Führungsfläche beispielsweise von einem Flansch des Moduls oder dem Versteifungskörper ausgebildet sein.
  • Für einen weiteren erfindungsgemäßen thermischen Speicherbehälter ist der Speicherbehälter mit einem Wärmeisolationsmaterial verkleidet. Um hier lediglich einige nicht beschränkende Beispiele zu nennen, kann die Verkleidung mit einem Wärmeisolationsmaterial in Form PU, XPS und/oder Steinwolle, VIP erfolgen, wobei diese Verkleidung vorzugsweise von außen erfolgt.
  • Eine weitere Lösung der der Erfindung zugrunde liegenden Aufgabe ist gegeben durch einen thermischen Speicherbehälter, der mit (mindestens) zwei Modulen und (mindestens) einem Versteifungskörper gebildet ist. Die Module verfügen jeweils über eine in Umfangsrichtung geschlossene, einen Modulinnenraum umschließende Wandung. Die Außenabmessungen des Versteifungskörpers entsprechen zumindest den Außenabmessungen der Wandungen der Module. Der Versteifungskörper ist mit einer Erstreckung in horizontaler Richtung zwischen die beiden Module montiert. Grundsätzlich kann ein derartiger thermischer Speicherbehälter entsprechend den zuvor erläuterten Merkmalen oder auch anderweitig ausgebildet sein. So kann sich der Versteifungskörper in horizontaler Richtung (mit fluidischen Verbindungen bildenden Ausnehmungen oder durchgehend) durch einen mit dem Modulinnenräumen gebildeten Behälterinnenraum erstrecken. Möglich ist aber auch, dass der Versteifungskörper als reiner Ring- oder Rahmenkörper ausgebildet ist, welcher sich nicht durch den Behälterinnenraum, sondern nur im Bereich der Wandungen und eines etwaigen Flansches der Module erstreckt. Für diese Ausgestaltung der Erfindung besitzt der Versteifungskörper einen Überstand nach außen. Möglich ist hierbei, dass der Überstand des Versteifungskörpers lediglich hinsichtlich der Wandungen der Module, aber nicht über einen etwaigen Flansch hinaus besteht. Vorzugsweise erstreckt sich der Überstand aber über die Module und auf einen etwaigen Flansch der Module hinaus nach außen. Hierbei kann der Überstand über den gesamten Umfang gebildet sein oder lediglich in mehreren Teilumfangsbereichen. Für den Überstand gibt es im Rahmen der Erfindung unterschiedliche alternative oder kumulative Nutzungsmöglichkeiten:
    • – Für eine erste Ausgestaltung der Erfindung ist an dem Überstand temporär eine Haltespange, eine Zwinge oder ein Niederhalter angebracht. In diesem Fall erstreckt sich zwischen zwei in unterschiedlichen Höhen angeordneten Versteifungskörpern mindestens ein Modul. Die Haltespange, Zwinge oder der Niederhalter überspannt das mindestens eine Modul und die beiden Versteifungskörper und presst die genannten Bauelemente des Speicherbehälters aneinander, um eine Montage, ein Verschrauben, die Herstellung einer stoffschlüssigen Verbindung bspw. durch Verschweißen u. ä. zu vereinfachen oder ermöglichen.
    • – Möglich ist auch, dass der Überstand eine Schweißmasse bildet. Der Überstand wird durch Wärme verflüssigt oder plastifiziert zur Bildung der Schweißmasse, mit der dann eine stoffschlüssige Verbindung zwischen den benachbarten Modulen und dem Versteifungskörper erfolgt.
    • – Möglich ist auch, dass der Überstand mindestens eine außenliegend von den Wandungen 7, 8 angeordnete Ausnehmung besitzt, an welcher zur Führung ein Werkzeug abgestützt ist. Beispielsweise kann hier ein Schweißgerät abgestützt sein oder sogar eine Führung für ein Schweißgerät abgestützt sein, entlang welcher sich das Schweißwerkzeug dann während des Schweißvorgangs bewegen kann.
  • Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Schutzansprüchen, der Beschreibung und den Zeichnungen. Die in der Beschreibung genannten Vorteile von Merkmalen und von Kombinationen mehrerer Merkmale sind lediglich beispielhaft und können alternativ oder kumulativ zur Wirkung kommen, ohne dass die Vorteile zwingend von erfindungsgemäßen Ausführungsformen erzielt werden müssen. Ohne dass hierdurch der Gegenstand der beigefügten Schutzansprüche verändert wird, gilt hinsichtlich des Offenbarungsgehalts der ursprünglichen Anmeldungsunterlagen und des Gebrauchsmusters Folgendes: weitere Merkmale sind den Zeichnungen – insbesondere den dargestellten Geometrien und den relativen Abmessungen mehrerer Bauteile zueinander sowie deren relativer Anordnung und Wirkverbindung – zu entnehmen. Die Kombination von Merkmalen unterschiedlicher Ausführungsformen der Erfindung oder von Merkmalen unterschiedlicher Schutzansprüche ist ebenfalls abweichend von den gewählten Rückbeziehungen der Schutzansprüche möglich und wird hiermit angeregt. Dies betrifft auch solche Merkmale, die in separaten Zeichnungen dargestellt sind oder bei deren Beschreibung genannt werden. Diese Merkmale können auch mit Merkmalen unterschiedlicher Schutzansprüche kombiniert werden. Ebenso können in den Schutzansprüchen aufgeführte Merkmale für weitere Ausführungsformen der Erfindung entfallen.
  • Die in den Schutzansprüchen und der Beschreibung genannten Merkmale sind bezüglich ihrer Anzahl so zu verstehen, dass genau diese Anzahl oder eine größere Anzahl als die genannte Anzahl vorhanden ist, ohne dass es einer expliziten Verwendung des Adverbs "mindestens" bedarf. Wenn also beispielsweise von einem Element die Rede ist, ist dies so zu verstehen, dass genau ein Element, zwei Elemente oder mehr Elemente vorhanden sind. Diese Merkmale können durch andere Merkmale ergänzt werden oder die einzigen Merkmale sein, aus denen das jeweilige Erzeugnis besteht.
  • Die in den Schutzansprüchen enthaltenen Bezugszeichen stellen keine Beschränkung des Umfangs der durch die Schutzansprüche geschützten Gegenstände dar. Sie dienen lediglich dem Zweck, die Schutzansprüche leichter verständlich zu machen.
  • KURZBESCHREIBUNG DER FIGUREN
  • Im Folgenden wird die Erfindung anhand in den Figuren dargestellter bevorzugter Ausführungsbeispiele weiter erläutert und beschrieben.
  • 1 zeigt schematisch in einer explosionsartigen Seitenansicht einen erfindungsgemäßen Speicherbehälter.
  • 2 zeigt den Speicherbehälter gemäß 1 schematisch in einer Seitenansicht in montierten Zustand.
  • 3 zeigt einen in einem erfindungsmäßen Speicherbehälter einsetzbaren Versteifungskörper mit quadratischen Querschnitt in einer Draufsicht.
  • 4 zeigt einen in einem erfindungsmäßen Speicherbehälter einsetzbaren weiteren Versteifungskörper mit kreisförmigen Querschnitt in einer Draufsicht.
  • 5 zeigt einen in einem erfindungsmäßen Speicherbehälter einsetzbaren weiteren Versteifungskörper mit dreieckigem Querschnitt in einer Draufsicht.
  • 6 zeigt einen in einem erfindungsmäßen Speicherbehälter einsetzbaren weiteren Versteifungskörper mit einem rechtwinklig-kreisbogenförmigen Querschnitt in einer Draufsicht.
  • 7 zeigt einen weiteren erfindungsgemäßen Speicherbehälter in einer explosionsartigen Seitenansicht.
  • 8 zeigt einen in einem erfindungsgemäßen Speicherbehälter einsetzbaren weiteren Versteifungskörper mit quadratischen Querschnitt, welcher mit einem umlaufenden Bund ausgestattet ist, in einer Draufsicht.
  • 9 zeigt den Versteifungskörper gemäß 8 in einer Seitenansicht.
  • FIGURENBESCHREIBUNG
  • Der Speicherbehälter 1 gemäß 1 und 2 ist mit zwei Modulen 2, 3 gebildet, zwischen welcher ein Versteifungskörper 4 angeordnet ist. Der Speicherbehälter 1 und damit die Module 2, 3 und der Versteifungskörper 4 können einen beliebigen Querschnitt, bspw. einen quadratischen, rechteckigen, kreisrunden, dreieckigen oder rechtwinklig-kreisbogenförmigen Querschnitt, besitzen. Für das dargestellte Ausführungsbeispiel ist der Versteifungskörper 4 ausschließlich mit einem plattenförmigen Grundkörper 5 mit konstanter Dicke oder Plattenstärke gebildet. Die Module 2, 3 und der Versteifungskörper 4 besitzen Achsen 6a, 6b, 6c, welche quer zur Haupterstreckungsrichtung orientiert sind. Bei koaxialer Ausrichtung der Achsen 6a, 6b, 6c und vertikaler Orientierung dieser Achsen ist der Versteifungskörper 4 auf das Modul 3 gestapelt, während das Modul 2 wiederum auf den Versteifungskörper 4 gestapelt ist. In diesem Zustand sind die Module 2, 3 auf beiden Seiten des Versteifungskörpers 4 unter Abdichtung an dem Versteifungskörper 4 befestigt.
  • Die Module 2, 3 sind jeweils mit einer umlaufendenden Wandung 7, 8 gebildet. Die Wandungen 7, 8 begrenzen jeweils einen Modulinnenraum 9, 10 der Module 2, 3. Für das dargestellte Ausführungsbeispiel bildet das Modul 2 ein Deckelmodul 11, bei welchem der Modulinnenraum 9 nach unten und in Richtung des Versteifungskörpers 4 über den gesamten Innenquerschnitt offen ist, während das Deckelmodul 11 nach oben unter Abdichtung durch eine Deckelwandung 12 geschlossen ist. Hingegen bildet das Modul 3 ein Bodenmodul 13, welches nach oben in Richtung des Versteifungskörpers 4 über den gesamten Innenquerschnitt offen ist und nach unten unter Abdichtung durch eine Bodenwandung 14 geschlossen ist. Durchaus möglich ist, dass nicht nur ein Bodenmodul 13 und ein Deckelmodul 11 mit zwischengeordnetem Versteifungskörper 4 vorhanden sind, sondern dass zwischen den Bodenmodul 13 und dem Deckelmodul 11 mindestens ein Zwischenmodul zwischengeordnet ist, welches sowohl nach oben als auch nach unten über den gesamten Innenquerschnitt offen ist. In diesem Fall ist jeweils zwischen benachbarten Modulen ein Versteifungskörper 4 angeordnet. Wie insbesondere in 1 zu erkennen ist, kann die äußere Abmessung des Versteifungskörpers 4 zumindest in einem Teilumfangsbereich größer sein als die äußere Abmessung eines benachbarten Moduls 2, 3, so dass in dem montierten Zustand gemäß 2 der Versteifungskörper 4 in horizontaler Richtung nach außen hervorsteht. Ein derartiger Überstand des Versteifungskörpers 4 kann beispielsweise zur Führung eines Werkzeugs verwendet werden. Ebenfalls möglich ist, dass im freiliegenden Übergangsbereich von dem auskragenden Versteifungskörper 4 zu den Modulen 2, 3 eine Verschweißung zwischen den Modulen 2, 3 und dem Versteifungskörper 4 erfolgt.
  • Zur Vereinfachung sind in den Figuren weitere Details wie Anschlüsse für einen Zu- und Ablauf des Fluids, ein in den Speicherbehälter 1 integrierter Wärmetauscher u. Ä. nicht dargestellt.
  • In 3 ist in einer Draufsicht der Versteifungskörper 4 für den Fall dargestellt, dass der Speicherbehälter 1 quadratisch ist. In 3 ist zu erkennen, dass der Versteifungskörper 4 Ausnehmungen 15 besitzt. Ohne dass dies zwingend der Fall ist, sind gemäß 3 die Ausnehmungen 15 kreisförmig ausgebildet und gleichmäßig über den Versteifungskörper 4 verteilt, wobei die Ausnehmungen hier in Reihen angeordnet sind. Für die Draufsicht gemäß 3 sind die Ausnehmungen 15 in horizontalen und vertikalen Reihen angeordnet, welche gleiche Abstände besitzen. Über die Ausnehmungen 15, welche als durchgehende Ausnehmungen ausgebildet sind, erfolgt eine fluidische Verbindung der Modulinnenräume 9, 10 der Module 2, 3 so dass ein Behälterinnenraum 16 mit einer einzigen Kammer gebildet ist. Durchaus möglich ist, dass in einem thermischen Speicherbehälter 1 mit mehr als zwei Modulen 2, 3 mehrere Kammern übereinander gebildet sind, wobei dann zumindest eine Kammer mit zwei Modulen 2, 3 und dazwischen angeordnetem Versteifungskörper 4 gebildet ist.
  • 4 zeigt in einer Draufsicht eine alternative Ausgestaltung eines Versteifungskörpers 4 für einen zylinderförmigen Speicherbehälter 1. Auch hier sind die Ausnehmungen 15 gleichmäßig über dem Versteifungskörper 4 verteilt.
  • 5 zeigt in einer Draufsicht einen Versteifungskörper 3 für einen Speicherbehälter 1 mit dreieckigem Querschnitt.
  • Das erfindungsgemäße Grundprinzip ist aber auf beliebige Querschnittsformen übertragbar. So zeigt 6 einen Versteifungskörper 4 für einen Querschnitt des Speicherbehälters 1, welcher mit einem rechten Winkel begrenzt ist, so dass dieser Speicherbehälter in die Ecke eines Raumes einbaubar ist, während im Übrigen auf der dem Raum zugewandten Seite der Speicherbehälter 1 eine zylindersegmentförmige Außenfläche besitzt.
  • Für die unterschiedlichen Geometrien des Speicherbehälters 1 sind die Module 2, 3 entsprechend geformt. Beispielsweise besitzen die Wandungen 7, 8 der Module 2 einen Verlauf in Umfangsrichtung, welcher der Außenkontur des Versteifungskörpers 4 in den 3 bis 6 entspricht, wobei durchaus möglich ist, dass die Wandungen 7, 8 einen geringfügig kleineren Querschnitt besitzen als der dargestellte Versteifungskörper 4.
  • Für das Ausführungsbeispiel gemäß 7 sind die Module 2, 3, zumindest auf der dem Versteifungskörper 4 zugewandten Seite, mit horizontalen, nach außen orientierten Überständen 21, Abwinklungen oder Flanschen 17 ausgestattet. In diesem Fall besitzt der Versteifungskörper 4 eine Erstreckung nach außen, die der Erstreckung der Abwinklungen oder Flasche 17 nach außen entspricht oder sogar größer ist als diese. Im Bereich der Flansche 17 liegen die Module 2, 3 großflächig an dem Versteifungskörper 4 an. Im Bereich der Flansche 17 kann durch beliebige Befestigungs- oder Dichtungsmaßnahmen eine Verbindung und Abdichtung zwischen den Modulen 2, 3 und dem Versteifungskörper 4 erfolgen.
  • 8 und 9 zeigen eine alternative Ausgestaltung eines Versteifungskörpers 4. Hier besitzt der Versteifungskörper 4 neben dem plattenförmigen Grundkörper 5 mit den Ausnehmungen 15 auf beiden Seiten einen Bund 18, 19, welcher hier umlaufend ausgebildet ist, ohne dass dies zwingend der Fall ist. Der Bund 18, 19 ist in der Art einer Rippe ausgebildet, welche konstante Breite besitzen kann oder auch zwecks Bildung einer Einführ- oder Zentrierhilfe von dem Grundkörper 5 weg verjüngt oder geneigt ausgebildet sein kann. Hierbei ist der Abstand gegenüber liegender Seiten des Bunds 18, 19 derart gewählt, dass unter Ausbildung einer Spiel-, Übergangs- oder Presspassung der Bund 18 von innen eingreift in die Wandung 7, 8 des Moduls 2, 3, womit eine Montagehilfe oder Einführhilfe gebildet sein kann oder eine formschlüssige Verbindung geschaffen sein kann. Ebenfalls möglich ist, dass der Bund 18, 19 unter Ausbildung einer Spiel-, Übergangs- oder Presspassung die Wandung 7, 8 des Moduls 2, 3 von außen "umgreift".
  • Während in 8 und 9 der Versteifungskörper 4 mit dem Bund 18, 19 für einen Speicherbehälter 1 mit quadratischen Querschnitt dargestellt ist, ist eine entsprechender Versteifungskörper 4 mit Bund 18, 19 auch für Speicherbehälter 1 mit abweichender Querschnittsgeometrie einsetzbar, womit dann die Kontur des Bundes 18, 19 an den Querschnitt der Module 2, 3 angepasst ist. Möglich ist, dass im Übergangsbereich zwischen dem Bund 18, 19, dem Grundkörper 5 und/oder der Wandung 7, 8 eine Befestigung zwischen dem Versteifungskörper 4 und den Modulen 2, 3 erfolgt, was insbesondere durch stoffschlüssige Verbindung mit Kleben oder Schweißen der Fall sein kann.
  • Erfindungsgemäß ist ein eigensteifer Speicherbehälter 1 geschaffen, der für flüssige oder gasförmige Medien geeignet ist. Die Dicke des Versteifungskörpers 4 ist um eine vielfaches kleiner als die Länge oder Breite des Versteifungskörpers 4. Möglich ist, dass der Speicherbehälter 1 vollständig vorproduziert wird und somit als Ganzes an seinen Aufstellungsort transportiert wird. Möglich ist aber auch, dass eine Montage zumindest teilweise erst am Aufstellungsort erfolgt. Vorzugsweise erfolgt bereits die Verbindung zumindest jeweils eines Moduls 2 mit einem Versteifungskörper 4, womit auch während des Transports eine ausreichende Festigkeit der mit dem Modul 2, 3 und dem Versteifungskörper 4 gebildeten transportablen Einheit gewährleistet ist. Für den Versteifungskörper 4 können übliche Halbzeuge wie Bleche, extrudierte Kunststoffplatten, geschnittene Kunststoffplatten oder Ähnliches verwendet werden. Denkbar ist auch, dass ein Formteil, ein tiefgezogenes Metall oder ein mittels Thermoforming oder Rotationsformen aus Kunststoff hergestellter Versteifungskörper verwendet wird.
  • Vorzugsweise erfolgt die Montage derart, dass einzelnen Module bestehend aus einem oder mehreren Modulen 2, 3 und Versteifungskörpern 4 in das Gebäude eingebracht und am Aufstellungsort nacheinander übereinander gestapelt werden und durch die jeweils vorgesehene Verbindungstechnik mediumdicht verbunden werden. Vorzugsweise wird anschließend der Speicherbehälter 1 mit einem Wärmeisolationsmaterial von außen verkleidet.
  • Durch den Versteifungskörper 4 sind gegenüberliegende Seiten des Speicherbehälters 1 über strangartige Teilbereiche 20 miteinander verbunden, welche nicht von Ausnehmungen 15 durchbrochen sind, womit eine zusätzliche Versteifung erfolgt. In den Figuren sind nur einige der vielen strangartigen Teilbereiche schraffiert dargestellt. Beispielsweise erfordert ein Ausbeulen des Speicherbehälters 1 mit einer Vergrößerung des Abstandes gegenüberliegender Bereiche der Wandungen 7, 8, dass die Teilbereiche 20 auf Zug beansprucht werden. Entsprechende Teilbereiche 20 sind mehrfach nebeneinanderliegend vorgesehen und/oder in unterschiedliche Richtungen. Für die dargestellte gleichmäßige Verteilung der Ausnehmungen 15 sind die Teilbereiche 20 für die dargestellten Ausführungsbeispiele geradlinig ausgebildet. Durchaus möglich sind bei anderer Anordnung der Ausnehmungen 15 auch andere Verläufe der die gegenüberliegenden Seiten verbindenden Teilbereiche 20, beispielsweise ein mäanderförmiger Verlauf oder ein beliebiger anderer Verlauf.
  • Möglich ist, dass der Versteifungskörper 4 über den gesamten Umfang oder lediglich über zumindest zwei Teilumfangsbereiche an den benachbarten Modulen 2, 3 anliegt und an diesen befestigt ist. Im Behälterinnenraum 16, durch welchen sich der Versteifungskörper horizontal erstreckt, kann der Versteifungskörper 4 abweichend zu den dargestellten Ausführungsbeispielen ausgebildet sein. Möglich ist beispielsweise, dass der Versteifungskörper hier lediglich mit einem oder mehreren in gleiche oder unterschiedliche horizontale Richtungen orientierten Streifen, Stangen, Zuglaschen o. ä. ausgebildet ist, welche auch kreuzartig ausgebildet sein können und im Endbereich jeweils mit dem sich in einem Teilumfangsbereich oder über den gesamten Umfang erstreckenden Randbereich des Versteifungskörpers verbunden sind. In diesem Fall sind die Ausnehmungen 15 nicht als randgeschlossene Durchgangsausnehmungen des Versteifungskörpers 4 ausgebildet. Vielmehr sind die Ausnehmungen dann nur in einem Teilumfangsbereich derselben von dem Versteifungskörper 7 begrenzt.
  • Im Folgenden werden die Erfindung nicht beschränkende Beispiele für eine Dimensionierung eines Speicherbehälters aus Kunststoff mit einem beliebigen Querschnitt angegeben:
    Beispiel 1 Beispiel 2 Beispiel 3 Beispiel 4
    Wandstärke des plattenförmigen Versteifungskörpers 4 1 mm bis 5 mm 2 mm bis 4 mm 2,5 bis 3,5 mm 3 mm
    Höhe der Module 2, 3 (vertikale Erstreckung im verbauten Zustand) 150 mm bis 500 mm 200 mm bis 300 mm 220 mm bis 270 mm 250 mm
    Wandstärke der Wandungen 7, 8 der Module 2, 3 4 mm bis 20 mm 6 mm bis 15 mm 8 mm bis 12 mm 10 mm
    Verhältnis der Summe der Querschnittsflächen der Ausnehmungen 15 zu dem Querschnitt des Behälterinnenraums 16 20% bis 70% 30% bis 60% 45% bis 55 % 50%
  • Beispielsweise sind bei einem derartigen Speicherbehälter 1 sowohl die Module 2, 3 als auch der Versteifungskörper 4 aus Polypropylen hergestellt. Möglich ist, dass hierbei mehrere Module 2, 3 mit zwischengeordneten Versteifungskörpern 4 bis zu einer Höhe von 6 m aufeinander gestapelt sind. Unter Umständen kann erfindungsgemäß die Länge und Breite des Behälters sowie die Querschnittskontur frei gewählt werden, da mit einer Veränderung des Querschnitts der Module auch der Querschnitt des Versteifungskörpers entsprechend angepasst wird. Vorzugsweise ist die Querschnittsfläche aber nicht größer als 10 m × 10 m ist.
  • Für die dargestellten Ausführungsformen besitzen die Ausnehmungen 15 einen kreisrunden Querschnitt. Es können aber auch beliebige andere Querschnitte der Ausnehmungen 15 eingesetzt werden.
  • Bezugszeichenliste
  • 1
    Speicherbehälter
    2
    Modul
    3
    Modul
    4
    Versteifungskörper
    5
    plattenförmiger Grundkörper
    6
    Achse
    7
    Wandung
    8
    Wandung
    9
    Modulinnenraum
    10
    Modulinnenraum
    11
    Deckelmodul
    12
    Deckelwandung
    13
    Bodenmodul
    14
    Bodenwandung
    15
    Ausnehmungen
    16
    Behälterinnenraum
    17
    Flansch
    18
    Bund
    19
    Bund
    20
    Teilbereiche
    21
    Überstand
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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  • Zitierte Patentliteratur
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    • DE 10216175 C1 [0005]

Claims (19)

  1. Thermischer Speicherbehälter (1) mit a) zwei Modulen (2, 3), die über eine in Umfangsrichtung geschlossene, einen Modulinnenraum (9, 10) umschließende Wandung (7, 8) verfügen, und b) einem Versteifungskörper (4), ba) dessen Außenabmessungen zumindest den Außenabmessungen der Wandungen (7, 8) der Module (2, 3) entsprechen und bb) der mindestens eine Ausnehmung (15) bildet, wobei c) der Versteifungskörper (4) mit einer Erstreckung in horizontaler Richtung zwischen die beiden Module (2, 3) montiert ist, d) sich der Versteifungskörper (4) in horizontaler Richtung durch einen mit den Modulinnenräumen (9, 10) gebildeten Behälterinnenraum (16) erstreckt und e) die mindestens eine mit dem Versteifungskörper (4) gebildete Ausnehmung (15) die Modulinnenräume (9, 10) miteinander verbinden, so dass sich ein durch die Module (2, 3) durchgehender Behälterinnenraum (16) ergibt.
  2. Thermischer Speicherbehälter (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Versteifungskörper (4) mit mindestens einem Modul (2, 3) stoffschlüssig verbunden ist.
  3. Thermischer Speicherbehälter (1) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass zur stoffschlüssigen Verbindung mittels Schweißen ein durch elektrische Bestromung aktivierbares Schweißelement vorgesehen ist.
  4. Thermischer Speicherbehälter (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Modul (2, 3) eine integrale Beschwerungstasche oder einen Halte- und/oder Aufstandsbereich für eine Beschwerungstasche aufweist.
  5. Thermischer Speicherbehälter (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Modul (2, 3) und/oder der Versteifungskörper (4) in einem Spritzgussverfahren oder mittels Rotationsformen hergestellt sind/ist.
  6. Thermischer Speicherbehälter (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Modul (2, 3) und/oder der Versteifungskörper (4) mit Kunststoff hergestellt sind/ist.
  7. Thermischer Speicherbehälter (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein weiterer Versteifungskörper vorhanden ist, welcher sich in vertikaler Richtung erstreckt und zwei sich horizontal in unterschiedlichen Höhen erstreckende Versteifungskörper (4) miteinander verbindet.
  8. Thermischer Speicherbehälter (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausnehmungen (15) in den Versteifungskörper (4) eingeformt sind.
  9. Thermischer Speicherbehälter (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausnehmungen (15) durch ein trennendes Verfahren hergestellt sind.
  10. Thermischer Speicherbehälter (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Zahl und Größe der Ausnehmungen (15) derart bemessen ist, dass sich ein gute Durchmischung eines in dem Behälterinnenraum (16) angeordneten Fluids zwischen den beiden Modulinnenräumen (9, 10) ergibt.
  11. Thermischer Speicherbehälter (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der sich horizontal erstreckende Versteifungskörper (4) mit a) einem plattenartigen Grundkörper (5) und b) mindestens einem sich in vertikaler Richtung erstreckenden Vorsprung oder Bund (18, 19), welcher auf einer Außen- oder Innenseite des Moduls (2, 3) mit dem Modul (2, 3) in Wechselwirkung tritt, gebildet ist.
  12. Thermischer Speicherbehälter (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Modul (2, 3) mit einem horizontalen Flansch (17) gebildet ist, an welchem der Versteifungskörper (4) anliegt.
  13. Thermischer Speicherbehälter (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Speicherbehälter (1) einen unrunden Querschnitt besitzt.
  14. Thermischer Speicherbehälter (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass an dem Versteifungskörper (4) weitere Bauelemente des Speicherbehälters (1) abgestützt sind.
  15. Thermischer Speicherbehälter (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine gegenüber der Wandung (7, 8) der Module (2, 3) nach außen orientierte Führungsfläche für ein Werkzeug vorhanden ist.
  16. Thermischer Speicherbehälter (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Speicherbehälter (1) mit einem Wärmeisolationsmaterial verkleidet ist.
  17. Thermischer Speicherbehälter (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Versteifungskörper (4) und die Module (2, 3) aus Kunststoff, insbesondere Polypropylen, hergestellt sind, wobei a) der Versteifungskörper (4) plattenförmig ausgebildet ist mit einer Plattendicke von 2 bis 8 mm, b) die Module (2, 3) eine Höhe von 200 mm bis 1000 mm besitzen und c) die Wandstärke (7, 8) der Module (2, 3) 5 mm bis 20 mm beträgt.
  18. Thermischer Speicherbehälter (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein sich über einen Teilumfang oder den gesamten Umfang erstreckender Überstand (21) des Versteifungskörper (4) über die Module (2, 3) nach außen vorhanden ist.
  19. Thermischer Speicherbehälter (1), insbesondere nach einem der vorhergehenden Ansprüche, mit a) zwei Modulen (2, 3), die über eine in Umfangsrichtung geschlossene, einen Modulinnenraum (9, 10) umschließende Wandung (7, 8) verfügen, und b) einem Versteifungskörper (4), dessen Außenabmessungen zumindest den Außenabmessungen der Wandungen (7, 8) der Module (2, 3) entsprechen, wobei c) der Versteifungskörper (4) mit einer Erstreckung in horizontaler Richtung zwischen die beiden Module (2, 3) montiert ist, dadurch gekennzeichnet, dass d) der Versteifungskörper (4) einen Überstand gegenüber den Wandungen (7, 8) der Module (2, 3) und/oder einen Überstand (21) gegenüber den Modulen (2, 3) nach außen besitzt, da) an dem temporär ein oder eine Haltespange, Zwinge oder Niederhalter, welche oder welcher mindestens ein Modul (2, 3) und zumindest zwei durch das mindestens eine Modul (2, 3) voneinander getrennte Versteifungskörper (4) überspannt, während der Montage der Module (2, 3) mit den Versteifungskörpern (4) angebracht ist, db) der als Schweißmasse verwendet ist, welche durch Wärme plastifiziert wird und stoffschlüssig mit den Modulen verbunden ist, dc) der mindestens eine außenliegend von den Wandungen (7, 8) angeordnete Ausnehmung besitzt, an welcher zur Führung ein Werkzeug abgestützt ist, und/oder dd) der mindestens eine außenliegend von den Wandungen (7, 8) angeordnete Ausnehmung besitzt, wobei im Bereich des Überstandes ein Verschrauben von Flanschen der Module (2, 3) mit der Ausnehmung des Versteifungskörpers (4) erfolgt.
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