DE20202120U1 - Hot plate device with latent heat storage medium - Google Patents
Hot plate device with latent heat storage mediumInfo
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Description
Stefan BarthStefan Barth
Höhenweg 29High Trail 29
D - 88477 SchwendiD - 88477 Schwendi
HEIZPLATTENVORRICHTUNG MIT LATENTWÄRMESPEICHERMEDIUMHEATING PLATE DEVICE WITH LATENT HEAT STORAGE MEDIUM
Die Erfindung betrifft eine Heizplattenvorrichtung zum Einbauen in eine Wärmeabgabeeinrichtung zum Heizen von Wohnräumen, mit einer Wärmeabgabeeinheit sowie einer Wärmespeichereinheit.The invention relates to a heating plate device for installation in a heat emitting device for heating living spaces, with a heat emitting unit and a heat storage unit.
Heizplattenvorrichtung der eingangs genannten Art werden im Stand der Technik verwendet, um in der Wärmeabgabeeinheit erzeugte Wärme von derselben auf eine Wärmespeichereinheit mit dem Ziel zu übertragen, die während einer ersten Zeitperiode erzeugte Wärme zu speichern und die gespeicherte Wärme über eine zweite Zeitperiode an die ambiente Luft innerhalb eines Gebäudes abzugeben, wobei die zweite Zeitperiode vorzugsweise länger als die erste Zeitperiode bemessen ist.Heating plate devices of the type mentioned at the outset are used in the prior art to transfer heat generated in the heat emission unit from the same to a heat storage unit with the aim of storing the heat generated during a first period of time and releasing the stored heat to the ambient air within a building over a second period of time, wherein the second period of time is preferably longer than the first period of time.
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Die im Stand der Technik bekannten Wärmespeichereinheiten sind dabei durchwegs aus einem festen Material wie beispielsweise Keramik oder Speckstein hergestellt. Diese Materialien haben sich als Wärmespeichermedien bewährt, da sie wiederholt auf mehrere Hundert Grad Celsius erwärmbar sind, ohne Schaden zu nehmen und dabei eine hohe Wärmekapazität aufzunehmen in der Lage sind. Die maximale Temperatur, auf die eine Wärmespeichereinheit erwärmbar ist, ist dabei proportional zur Wärmekapazität, die die Wärmespeichereinheit zu speichern in der Lage ist. Eine Erwärmbarkeit auf etwa 6000C bis 8000C ist dabei die Regel.The heat storage units known in the state of the art are always made of a solid material such as ceramic or soapstone. These materials have proven themselves as heat storage media because they can be repeatedly heated to several hundred degrees Celsius without being damaged and are able to absorb a high heat capacity. The maximum temperature to which a heat storage unit can be heated is proportional to the heat capacity that the heat storage unit is able to store. Heating to around 600 0 C to 800 0 C is the norm.
Eine hohe Temperatur der Wärmespeichereinheit bedeutet jedoch andererseits auch ein hohes Temperaturgefälle zur ambienten Luft, wobei die von der Wärmespeichereinheit angegebene Wärmemenge proportional zu diesem Temperaturgefälle ist, so dass die Wärmespeichereinheit um so schneller abkühlt und die zu speichernde Wärmemenge um so schneller abgibt und entsprechend um so ineffektiver arbeitet, je höher die Temperatur der Wärmespeichereinheit bemessen ist. Dies bedingt technisch aufwendige, schwere und teure Wärmeisolierungseinrichtungen und stellt einen inhärenten Nachteil der bekannten Wärmespeichereinheiten dar.However, a high temperature of the heat storage unit also means a high temperature gradient to the ambient air, whereby the amount of heat provided by the heat storage unit is proportional to this temperature gradient, so that the higher the temperature of the heat storage unit, the faster the heat storage unit cools down and releases the amount of heat to be stored and works less effectively. This requires technically complex, heavy and expensive heat insulation devices and represents an inherent disadvantage of the known heat storage units.
Aufgabe der Erfindung ist es deshalb, eine Heizplattenvorrichtung zu schaffen, bei der die Wärmespeichereinheit bei einer vorgegebenen gespeicherten Wärmemenge eine niedrigere Temperatur als die bekannten Wärmespeichereinheiten aufweist.The object of the invention is therefore to provide a heating plate device in which the heat storage unit has a lower temperature than the known heat storage units for a predetermined amount of stored heat.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, dass die Wärmeabgabeeinheit als elektrisch isolierterAccording to the invention, this object is achieved in that the heat dissipation unit is designed as an electrically insulated
Wärmewiderstandsdraht ausgebildet ist, und die Wärmespeichereinheit eine gasdichte, wärmeresistente Formschale enthält, die ein Medium enthält, das als Latentwärmespeichermedium bei einer Temperatur von 3O0C bis 13O0C von einer festen in eine flüssige Phase übergeht.Thermal resistance wire is formed, and the heat storage unit contains a gas-tight, heat-resistant molded shell containing a medium which, as a latent heat storage medium, changes from a solid to a liquid phase at a temperature of 3O 0 C to 13O 0 C.
Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.Preferred embodiments of the invention are the subject of the subclaims.
Bei der erfindungsgemäßen Heizplattenvorrichtung wird durch das Merkmal, dass die Wärmeabgabeeinheit als elektrisch isolierter Wärmewiderstandsdraht ausgebildet ist, und die Wärmespeichereinheit eine gasdichte, wärmeresistente Formschale enthält, die ein Medium enthält, das als Latentwärmespeichermedium bei einer Temperatur von 30°C bis 130° C von einer festen in eine flüssige Phase übergeht, erreicht, dass eine Vorrichtung geschaffen ist, bei der während des Übergangs von der festen in die flüssige Phase eine definierte Wärmemenge in das Latentwärmespeichermedium einführbar ist, ohne dass das Latentwärmespeichermedium sich dabei wesentlich weiter erwärmt. Eine entsprechende Kurve ist in Figur 3 dargestellt.In the heating plate device according to the invention, the feature that the heat emission unit is designed as an electrically insulated heat resistance wire and the heat storage unit contains a gas-tight, heat-resistant molded shell that contains a medium that changes from a solid to a liquid phase as a latent heat storage medium at a temperature of 30°C to 130°C means that a device is created in which a defined amount of heat can be introduced into the latent heat storage medium during the transition from the solid to the liquid phase without the latent heat storage medium heating up significantly further. A corresponding curve is shown in Figure 3.
Gemäß einer ersten bevorzugten Ausführungsform desAccording to a first preferred embodiment of the
erfindungsgemäßen Vorrichtung ist vorgesehen, dass derThe device according to the invention provides that the
elektrisch isolierte Wärmewiderstandsdraht als· Rohrheizkörper ausgebildet ist.electrically insulated thermal resistance wire is designed as a tubular heater.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist vorgesehen, dass die gasdichte, wärmeresistente Formschale von einer einseitig offenen Stahlblechschale gebildet ist, deren offene Seite mit einem diese abdeckenden Stahlblech fest verbunden ist.According to a further preferred embodiment of the device according to the invention, it is provided that the gas-tight, heat-resistant mold shell is formed by a sheet steel shell that is open on one side and whose open side is firmly connected to a sheet steel covering it.
Die Stahlblechschale und das Stahlblech sind dabei vorzugsweise miteinander vernietet oder verschweißt.The sheet steel shell and the sheet steel are preferably riveted or welded together.
Gemäß einer wichtigen bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist vorgesehen, dass als Latentwärmespeichermedium Paraffin vorgesehen ist, das eine Übergangstemperatur von etwa 9O0C aufweist.According to an important preferred embodiment of the device according to the invention, paraffin is provided as the latent heat storage medium, which has a transition temperature of approximately 90 ° C.
Die Wärmespeichereinheit ist ' vorzugsweise auf etwa 60 cm (Länge) mal 30 cm (Breite) mal 3 cm (Höhe) bemessen, wobei dre Wärmespeichereinheit vorzugsweise für eine elektrische Leistungsaufnahme von 200 Watt bis 800 Watt ausgelegt ist.The heat storage unit is preferably dimensioned to be approximately 60 cm (length) by 30 cm (width) by 3 cm (height), whereby the heat storage unit is preferably designed for an electrical power consumption of 200 watts to 800 watts.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung wird im folgenden anhand einer bevorzugten Ausführungsform erläutert, die in den Figuren der Zeichnung dargestellt ist. Darin zeigen:The device according to the invention is explained below using a preferred embodiment which is shown in the figures of the drawing. Therein show:
Fig.l bevorzugte, Ausführungsform der erfindungsgemäßen Heizplattenvorrichtung in einer Ansicht von schräg oben;Fig.l preferred embodiment of the heating plate device according to the invention in a view obliquely from above;
Fig. 2 die in Figur 1 dargestellte bevorzugte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Heizplattenvorrichtung in einer Querschnittsansicht;Fig. 2 shows the preferred embodiment of the heating plate device according to the invention shown in Fig. 1 in a cross-sectional view;
Fig. 3 ein Diagramm, in dem die aufgenommene Wärmemenge gegenüber der angenommenen Temperatur aufgetragen ist, für die in der in den Figuren 1 und 2 dargestellte bevorzugte Ausführungsform der erfindungsgemäßeh Heizplattenvorrichtung (a) sowie für Heizplattenvorrichtungen gemäß dem Stand der Technik (b).Fig. 3 is a diagram in which the amount of heat absorbed is plotted against the assumed temperature for the preferred embodiment of the heating plate device according to the invention shown in Figures 1 and 2 (a) and for heating plate devices according to the prior art (b).
Die in den Figuren 1 und 2 dargestellte erfindungsgemäße Heizplattenvorrichtung 100 zum Einbauen in eine nichtThe heating plate device 100 according to the invention shown in Figures 1 and 2 for installation in a non-
dargestellte Wärmeabgabeeinrichtung zum Heizen von Wohnräumen weist eine Wärmeabgabeeinheit 110 sowie eine Wärmespeichereinheit 120 auf, wobei die Wärmeabgabeeinheit 110 als elektrisch isolierter Wärmewiderstandsdraht ausgebildet ist und die Wärmespeichereinheit 120 eine gasdichte, wärmeresistente Formschale enthält, die ein Medium 130 enthält, das als Latentwärmespeichermedium bei einer Temperatur von 3O0C bis 13O0C von einer festen in eine flüssige Phase übergeht. Der Wärmewiderstandsdraht ist über Kontakte 111 mit einer Stromquelle verbindbar.The heat emitting device shown for heating living spaces has a heat emitting unit 110 and a heat storage unit 120, wherein the heat emitting unit 110 is designed as an electrically insulated thermal resistance wire and the heat storage unit 120 contains a gas-tight, heat-resistant molded shell which contains a medium 130 which, as a latent heat storage medium, changes from a solid to a liquid phase at a temperature of 30 0 C to 130 0 C. The thermal resistance wire can be connected to a power source via contacts 111.
Der elektrisch isolierter Wärmewiderstandsdraht ist als Rohrheizkörper ausgebildet, und die gasdichte, wärmeresistente Formschale ist von einer einseitig offenen Stahlblechschale 121 gebildet, deren offene Seite mit einem diese abdeckenden Stahlblech 122 fest verbunden ist. Die Stahlblechschale 121 und das Stahlblech 122 sind dabei miteinander vernietet.The electrically insulated heat resistance wire is designed as a tubular heating element, and the gas-tight, heat-resistant molded shell is formed by a sheet steel shell 121 that is open on one side and whose open side is firmly connected to a steel sheet 122 that covers it. The sheet steel shell 121 and the steel sheet 122 are riveted to one another.
Als Latentwärmespeichermedium ist Parafin vorgesehen, dessen Übergangstemperatur bei etwa 900C liegt.Paraffin is intended as the latent heat storage medium, with a transition temperature of approximately 90 ° C.
Die Wärmespeichereinheit ist auf etwa 60 cm (Länge) mal 30 cm (Breite) mal 3 cm (Höhe) bemessen, und die Wärmespeichereinheit ist für eine elektrische Leistungsaufnahme von 200 Watt bis 800 Watt ausgelegt.The heat storage unit is sized at approximately 60 cm (length) by 30 cm (width) by 3 cm (height), and the heat storage unit is designed for an electrical power consumption of 200 watts to 800 watts.
Das oben erläuterte Ausführungsbeispiel der Erfindung dient lediglich dem Zweck eines besseren Verständnisses der durch die Ansprüche vorgegebenen erfindungsgemäßen Lehre, die als solche durch das Ausführungsbeispiel nicht eingeschränkt ist.The embodiment of the invention explained above serves only for the purpose of a better understanding of the inventive teaching specified by the claims, which as such is not limited by the embodiment.
Claims (9)
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