DE2602530B1

DE2602530B1 - Latentwaermespeicher

Info

Publication number: DE2602530B1
Application number: DE19762602530
Authority: DE
Inventors: Ashok Dr Abhat; Guenther Dr Neuer
Original assignee: Inst fur Kerntechnik & Energ
Current assignee: Inst fur Kerntechnik & Energ
Priority date: 1976-01-23
Filing date: 1976-01-23
Publication date: 1977-05-18
Also published as: CH601738A5; US4131158A

Description

Die Erfindung betrifft einen Latentwärmespeicher mit einem ein Phasenwechselmaterial enthaltenden

ίο Behälter und mindestens einem mit diesem über einen Wärmetauscher thermisch verbundenen, von einem gasförmigen oder flüssigen Wärmetransportmittel durchströmten Raum.

In Latentwärmespeichern wird im Unterschied zu Wärmespeichern, in denen die Aufheizung eines einphasigen Materials zur Wärmespeicherung benutzt wird, die latente Umwandlungswärme bei Phasenübergängen vom festen zum flüssigen Zustand eines Materials für die Speicherung thermischer Energie ausgenutzt. Die zugeführte Wärme wird zum Schmelzen eines Teils des Phasenwechselmaterials verwendet, während umgekehrt Wärme dadurch entzogen wird, daß Teile des Phasenwechselmaterials unter Abgabe der Schmelzwärme erstarren.

Gegenüber Wärmespeichern, die z. B. Wasser als einphasiges Speichermedium verwenden, das gleichzeitig als Wärmetransportmittel dient, haben Latentwärmespeicher zwar den Nachteil, daß zwischen Speicher und Wärmetransportmittel Wärmeübertragungsflächen benötigt werden, so daß sie konstruktiv aufwendiger sind. Andererseits haben Latentwärmespeicher Vorteile beim Betrieb, die vor allem darin bestehen, daß sie kleineren Temperaturschwankungen unterliegen und somit niedrigere Maximaltemperaturen benötigen, und daß sie bei gleicher gespeicherter Wärmemenge kleinere Abmessungen und eine geringere Masse als Wärmespeicher des einphasigen Typs aufweisen. Diesen Vorteilen kommt unter Umständen ein maßgebliches Gewicht bei der Systemauswahl zu.

Wärmespeicher und insbesondere Latentwärmespeicher sind überall dort einsetzbar, wo Schwankungen in der Energiezufuhr einerseits und im Wärmebedarf auf der Verbraucherseite andererseits ausgeglichen werden müssen. So ist es bei Raumfahrtanwendungen an sich bekannt, Latentwärmespeicher zur Regelung des Wärmehaushalts der sporadisch betriebenen Apparaturen und Geräte einzusetzen. Zu diesem Zweck steht der Latentwärmespeicher über ein Wärmetransportmittel und eine Wärmeübertragungsvorrichtung mit den betreffenden Wärmeerzeugern und -Verbrauchern in thermischer Verbindung. Grundsätzlich sind auch terrestrische Anwendungen von Latentwärmespeichern denkbar, insbesondere als Ersatz üblicher Wärmespeicher in Nachtspeicheröfen oder in Sonnenheizungsanlagen.

In der Wärmetechnik sind weiter sogenannte Wärmerohre an sich bekannt, die aus einem geschlossenen, mit einem zweiphasigen flüssig dampfförmigen Fluid gefüllten Rohr und einer Kapillarstruktur für den Flüssigkeitstransport innerhalb des Rohrs bestehen. Ein Wärmerohr weist eine sehr hohe effektive Wärmeleitfähigkeit auf, so daß auch über größere Strecken sehr hohe Wärmestromdichten bei geringen Temperaturdifferenzen übertragen werden können.

f'S Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Latentwärmespeicher der eingangs beschriebenen Art zu schaffen, der einfach in modularer Bauweise herstellbar und leicht in Heiz- bzw. Kühlkreisläufe

integrierbar ist, wirtschaftlich und betriebssicher arbeitet und eine hohe Lebensdauer aufweist.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird gemäß der Erfindung vorgeschlagen, daß der das Phasenwechselmaterial enthaltende Behälter und der Wärmetransportmitteldurchströmte Raum durch mindestens ein geschlossenes, ein zweiphasiges flüssig dampfförmiges Fluid sowie gegebenenfalls eine Kapillarstruktur für den Transport des flüssigen Fluid-Anteils enthaltendes Wärmerohr thermisch miteinander verbunden sind, und daß die Außenwand des Wärmerohrs im Bereich innerhalb des Behälters mit im wesentlichen radial abstehenden Rippen aus einem Material hoher Wärmeleitfähigkeit versehen ist

Vorteilhafterweise ist der transportmitteldurchströmte Raum durch eine an die Behälterwand anschließende oder angeflanschte Außenwand begrenzt. Zur Verbesserung des Wärmeübergangs zwischen dem Wärmetransportmittel und dem Wärmerohr kann die Außenwand des Wärmerohrs auch im Bereich dieses Raumes mit Rippen aus einem Material hoher Wärmeleitfähigkeit versehen werden, die im wesentlichen radial und senkrecht zur Wärmerohrachse von der Außenwand abstehen.

Bei Verwendung eines flüssigen Wärmetransportmittels ist es vorteilhaft, wenn das Wärmerohr außerhalb des Speicherbehälters an der Außenwand eine von dem Transportmittel durchströmte, nach außen hin wärmeisolierte Rohrwendel trägt und mit dieser in wärmeleitender Verbindung steht.

Um bei der Fertigung ein vollständiges Füllen des Speicherbehälters mit dem Phasenwechselmaterial zu ermöglichen, weisen die freien Ränder der Rippen zweckmäßig einen kleinen Abstand von der Behälterwand auf, so daß dort ein entsprechender Spalt gebildet wird. Dadurch wird auch gewährleistet, daß der Wärmeübergang zur Behälterwand relativ klein ist.

Je nach Kapazitätsanforderung kann der Speicherbehälter mehr oder weniger groß ausgelegt werden. Insbesondere können auch mehrere Wärmerohre in 4" einer einzigen Behälteranordnung parallel nebeneinander angeordnet werden. Dabei können die zueinander fluchtend angeordneten Rippen der einzelnen Wärmerohre einstückig miteinander verbunden werden.

Aufgrund der modularen Bauweise der erfindungsgemäßen Latentwärmespeicher können ferner je nach Kapazitätsanforderung mehrere Speichereinheiten zu einer Anlage zusammengefaßt werden. Die Einzelspeicher können dabei dicht nebeneinander und/oder übereinander angeordnet werden, und die transportmitteldurchströmten Räume können über Rohranschlüsse miteinander verbunden werden.

Für Anlagen mit mehreren Transportmittel-Kreisläufen sind an einen Speicherbehälter eine entsprechende Anzahl voneinander getrennte, transportmitteldurchströmte Räume thermisch über das Wärmerohr bzw. die Wärmerohre angeschlossen.

Der erfindungsgemäße Latentwärmespeicher kann besonders vorteilhaft in einer Anlage verwendet werden, in welcher die Wärmezufuhr zu dem gasförmigen oder flüssigen Wärmetransportmittel zumindest teilweise über Sonnenkollektoren erfolgt. In einer solchen Anlage kann der Latentwärmespeicher während der Zeiten mit ausreichender Sonneneinstrahlung mit Wärmeenergie geladen werden, die jederzeit, insbesondere bei fehlender Sonneneinstrahlung, entnommen werden kann. Eine solche Anlage ist, gegebenenfalls unter Verwendung eines Zusatzheizers, sowohl für die Heizung und Kühlung als auch für die Warmwasserbereitung in Gebäuden geeignet. Andere Einsatzmöglichkeiten bestehen in Sonnenkraftwerken oder allgemein in Wärmekraftwerken zum Ausgleich von Lastspitzen.

In der Zeichnung sind einige vorteilhafte Ausführungsbeispiele der Erfindung in schematischer Weise dargestellt. Es zeigt

F i g. 1 einen Längsschnitt durch einen Latentwärmespeicher mit zwei voneinander getrennten Wärmetauschern für gasförmige oder flüssige Transportmittel,

F i g. 2 einen Längsschnitt durch einen Latentwärmespeicher mit einem Wärmetauscher für gasförmige Transportmittel,

F i g. 3 einen Längsschnitt durch einen Latentwärmespeicher mit einem Wärmetauscher für flüssige Transportmittel,

Fig.4a und 4b einen Längsschnitt und eine Stirnseitenansicht eines Latentwärmespeichers mit mehreren Wärmerohren und rechteckigem Querschnitt,

Fig.5a und 5b einen Längsschnitt und eine Stirnseitenansicht eines Latentwärmespeichers mit mehreren Wärmerohren und kreisförmigem Querschnitt,

F i g. 6 ein Schaltbild einer solaren Gebäudeheizung mit Latentwärmespeicher und Flüssigkeitskreislauf,

F i g. 7 ein Schaltbild einer solaren Gebäudeheizung mit Latentwärmespeicher und Gaskreislauf.

Der in F i g. 1 dargestellte Latentwärmespeicher 1 besteht aus einem abgeschlossenen Behälter 2 zur Aufnahme eines Phasenwechselmaterials (PWM) 4 sowie zwei an den PWM-Behälter angeschlossenen, kastenförmig ausgebildeten Wärmeübertragungsräumen 6, 8, die mit je einem Eingangsstutzen 10, 14 bzw. einem Ausgangsstutzen 12,16 für den Ein- bzw. Austritt eines Wärmetransportmittels versehen sind. Der PWM-Behälter 2 ist durch ein Wärmerohr 18 thermisch mit den Wärmeübertragungsräumen 6,8 verbunden.

Als Phasenwechselmaterialien kommen vor allem solche Substanzen in Betracht, bei denen im erwünschten Temperaturbereich ein Phasenübergang vom festen zum flüssigen Zustand erfolgt und die eine relativ hohe Umwandlungswärme aufweisen. Beispiele hierfür sind Paraffinwachse mit etwa 14—30 C-Atomen je Molekül, die Schmelzpunkte von ca. 6 —66⁰C und eine Schmelzwärme von ca. 55—60 kcal/kg aufweisen. Für den für Raumheizungen relevanten Temperaturbereich kommen ferner Salzhydrate wie

Na₂HPO₄ - 12 H₂O und LiNO₃ · 3 H₂O,

Metalle wie Gallium und Kalium sowie verschiedene weitere organische Substanzen wie Polyäthylen und einige organische Säuren und Wachse in Frage. Darüber hinaus gibt es eine ganze Reihe von Phasenwechselmaterialien für den Temperaturbereich bis 1400⁰C.

Das Wärmerohr 18 ist ein nach außen abgeschlossenes Rohr, das im wesentlichen zwei sich über die Länge des Rohrs erstreckende Räume 20, 22, von denen der eine Raum 20 mit einer Flüssigkeit und der andere Raum 22 mit dem zugehörigen Dampf gefüllt ist, sowie eine Kapillarstruktur, beispielsweise ein Maschennetz, enthält. Die Wärmeübertragung entlang des Wärmerohrs wird dadurch bewirkt, daß an Stellen höherer Temperatur Flüssigkeit von dem Flüssigkeitsraum 20 in den Dampfraum 22 unter Aufnahme der Verdampfungswärme verdampft und an Stellen niedrigerer Temperatur unter Abgabe der Kondensationswärme kondensiert. Der Rücktransport der Flüssigkeit von der

Kondensationszone zur Verdampfungszone erfolgt aufgrund von Kapillarkräften in der Kapillarstruktur 24. Gegebenenfalls kann der Rücktransport auch ohne Kapillarstruktur aufgrund des Thermosiphoneffekts und der Gravitation erfolgen. Mit dem Wärmerohr können bei kleinen Temperaturdifferenzen sehr hohe Wärmeströme über verhältnismäßig lange Strecken übertragen werden. Als Wärmeübertragungsmittel kommen vor allem Wasser, organische Flüssigkeiten wie Kältemittel, Ammoniak und Azeton oder flüssige Metalle wie Kalium und Natrium in Frage, die nach Maßgabe des vorgegebenen Temperaturbereichs ausgewählt werden.

Zur Verbesserung des Wärmeübergangs zwischen dem Wärmerohr 18 und dem wärmespeichernden Phasenwechselmaterial trägt die Außenwand des Wärmerohrs eine Vielzahl radial und senkrecht zur Wärmerohrachse abstehender Rippen 26 aus einem Material hoher Wärmeleitfähigkeit, z. B. aus Aluminium. Zwischen den freien Rändern der Rippen und der Wand 30 des Behälters 2 bleibt ein Spalt 28 frei, der bei der Fertigung ein vollständiges Füllen des Behälters mit dem Phasenwechselmaterial 4 ermöglicht. Gleichzeitig wird hierdurch der Wärmeübergang zur Behälterwand 30 herabgesetzt, vor allem dann, wenn auch zwischen der Oberfläche des Phasenwechselmaterials und der Behälterwand ein Spalt vorhanden ist.

In dem in F i g. 1 gezeigten Ausführungsbeispiel trägt das Wärmerohr 18 auch in den Wärmeübertragungsräumen 6,8 radial von der Außenwand abstehende Rippen 32, die den Wärmeübergang von den Wärmetransportmitteln zum Wärmerohr und umgekehrt verbessern. Der Wärmeübertragungsraum 6 kann mit den Stutzen 10,12 beispielsweise an einen Heizkreislauf angeschlossen werden, während der Wärmeübertragungsraum 8 zum Aufheizen von Wasser in einem Warmwasserbereitungssystem bestimmt ist und mit seinen Stutzen 14,16 an die betreffenden Wasserleitungen angeschlossen werden kann.

Das in F i g. 2 dargestellte Ausführungsbeispiel eines Latentwärmespeichers unterscheidet sich von dem Ausführungsbeispiel gemäß F i g. 1 lediglich dadurch, daß nur ein Wärmeübertragungsraum 6' vorgesehen ist, der mit einem gasförmigen Wärmetransportmittel, z. B. mit der Luft einer Warmluftheizungsanlage, beaufschlagt werden kann.

Bei dem in Fig.3 gezeigten Ausführungsbeispiel steht der aus dem PWM-Behälter 2 herausgeführte Teil des Wärmerohrs 18 mit einer spiralförmigen Rohrleitung 34 in thermischem Kontakt, durch die ein flüssiges Wärmetransportmittel, beispielsweise das Wasser einer Warmwasserheizungsanlage, hindurchgeleitet werden kann. Nach außen hin ist die Rohrleitung 34 in dem Wärmeübertragungsbereich von einem Isolationsmantel 36 umgeben.

Während die vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiele eines Latentwärmespeichers jeweils nur ein Wärmerohr enthalten, sind die in den Fig.4 und 5 gezeigten Ausführungsbeispiele mit einem Bündel von zueinander parallel angeordneten Wärmerohren 18' bestückt. An den einzelnen Wärmerohren können entweder voneinander getrennte Rippen 26' vorgesehen werden,.wie in Fig.4a und 4b gezeigt ist, oder es können durchgehende Rippen 26" verwendet werden, wie sich aus Fig.5a und 5b ergibt. In dem Wärmeübertragungsraum 6' sind dagegen, wie übrigens auch in den Ausführungsbeispielen gemäß den F i g. 1 und 2, Rippen für einen ausreichenden Wärmeübergang nicht unbedingt erforderlich. Der in Fig.4a und 4b gezeigte Speicher weist einen im Querschnitt quadratischen Behälter 2' auf, während der Speicherbehälter 2" gemäß F i g. 5a und 5b zylindrisch gestaltet ist.

Die Latentwärmespeicher 1 gemäß den F i g. 1 bis 5 werden zweckmäßig als Moduln für eine bestimmte Wärmekapazität ausgelegt, die in beliebiger Anzahl zu größeren Anlagen kombiniert und zusammengeschaltet werden können. Auch eine nachträgliche Erweiterung einer bestehenden Anlage ist aufgrund der Modulbauweise ohne Schwierigkeiten möglich.

Anhand der F i g. 6 und 7 werden im folgenden zwei Anwendungsbeispiele für die vorstehend beschriebenen Latentwärmespeicher erläutert.

Die Fig.6 zeigt ein schematisches Schaltbild einer Heizungsanlage mit zwei Kreisläufen 40,42 für flüssige Wärmetransportmittel, beispielsweise Wasser, gegebenenfalls mit korrosionsmindernden und gefrierpunkterniedrigenden Zusätzen. Das Transportmittel in dem Primärkreislauf 40 wird mit Hilfe der Pumpe 44 umgewälzt und über Sonnenkollektoren 46 aufgeheizt. Die in dem Transportmittel gespeicherte Wärme wird in dem Wärmetauscher 48 auf das Wärmetransportmittel des Sekundärkreislaufes 42 übertragen. In dem Sekundärkreislauf 42 wird das Transportmittel mit Hilfe der Pumpe 50 umgewälzt. Je nach Stellung des Dreiwegeventils 52 wird es entweder durch den Wärmetauscher 48 oder am Wärmetauscher vorbei durch die Umgehungsleitung 54 geleitet und gelangt von dort je nach Stellung des Dreiwegeventils 56 entweder zu dem Latentwärmespeicher 1 oder wird an diesem über die Umgehungsleitung 58 vorbeigeleitet. Von hier aus wird es durch einen Zusatzheizer 60 zu einem hinsichtlich seiner Wärmeabgabe einstellbaren Wärmeverbraucher 62, beispielsweise einem Heizkörper geleitet Mit der vor dem Verbraucher an dem Dreiwegeventil 64 abzweigenden Umgehungsleitung 65 wird gewährleistet, daß das Wärmetransportmittel auch bei abgeschaltetem Verbraucher 62 umgewälzt wird, so daß der Latentwärmespeicher 1 auch in diesem Zustand geladen werden kann. Das Dreiwegeventil 64 wird zweckmäßig gemeinsam mit dem Einstellungsmechanismus für den Transportmitteldurchsatz durch den Wärmeverbraucher 62 betätigt. Abweichend von dem in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiel kann ein von der Einstellung des Verbrauchers unabhängiges Laden des Latentwärmespeichers auch dadurch ermöglicht werden, daß für den Ladevorgang ein vom Verbraucherkreislauf unabhängiger Kreislauf verwendet wird. Der Verbraucherkreislauf kann in diesem Falle über einen in dem Latentwärmespeicher angeordneten Wärmetauscher sowohl mit dem Speicherraum als auch mit dem Ladekreislauf thermisch gekoppelt werden.

Zur Warmwasserbereitung kann ein weiteres, in der Zeichnung durch gestrichelte Linien angedeutetes Leitungssystem 66 vorgesehen sein, das von einem Kaltwasseranschluß 68 je nach Stellung des Dreiwegeventils 70 durch den Latentwärmespeicher 1 oder an diesem vorbei zu dem Zusatzheizer 60 und von dort zu den betreffenden Zapfstellen 72 führt

Die Ventile 52, 56, 70, das Abschaltventil 74,-die Pumpen 44, 50 und der Zusatzheizer 60 werden über eine in der Zeichnung nicht dargestellte Steuerung nach folgenden Gesichtspunkten eingestellt:

Bei ausreichender Sonneneinstrahlung sind im Normalbetrieb die Pumpen 44, 50 in Betrieb, das Abschaltventil 74 im Primärkreislauf 40 offen und die Dreiwegeventile 52, 56, 70 im Sekundärkreislauf 42 in Richtung der Pfeile 76,80,84 offen und in Richtung der

7 8

Pfeile 78, 82, 86 geschlossen. In diesem Zustand der 56' entweder zu dem Latentwärmespeicher 1 oder wird

Anlage wird Wärme dem Latentwärmespeicher 1 über die Umgehungsleitung 58' an dem Latentwärme-

zugeführt. Außerdem kann Wärme von dem Transport- speicher vorbeigeleitet. Das in dem Zusatzheizer 60'

mittel gegebenenfalls nach zusätzlicher Aufheizung eventuell weiter aufgeheizte Gas wird je nach Stellung

durch den Zusatzheizer 60 an den Wärmeverbraucher 5 des Dreiwegeventils 64' zu dem Wärmeverbraucher 62'

62 abgegeben werden. geleitet oder über die isolierte Umgehungsleitung 65' an

Sinkt von diesem Zustand ausgehend die Temperatur dem Verbraucher vorbeigeführt Im Falle einer Warm-

des Transportmittels im Primärkreislauf 40 oder die luftheizung kann die an den Sonnenkollektoren 46', dem

Kollektortemperatur unter einen vorgegebenen Min- Latentwärmespeicher Γ und/oder dem Zusatzheizer 60'

destwert, so wird der Kollektor 46 entleert, das 10 aufgeheizte Luft unmittelbar in den zu heizenden Raum

Abschaltventil 74 geschlossen und die Pumpe 44 eingeleitet werden, während das Gebläse 50' die

abgeschaltet. Ist die Temperatur im Wärmetauscher 48 abgekühlte Luft aus dem betreffenden Raum ansaugt,

niedriger als am Ausgang des Verbrauchers 62, so Die in gestrichelten Linien angedeutete Warmwasser-

schaltet das Dreiwegeventil 52 auf die Umgehungslei- bereitungsanlage 66' entspricht in allen Einzelheiten

tung 54 in Richtung des Pfeiles 78 um, da sonst Wärme 15 derjenigen gemäß F i g. 6.

aus dem Sekundärkreislauf 42 an den Primärkreislauf 40 Die Ventile bzw. Klappen werden ähnlich wie im

abgegeben würde. Wird ferner die Temperatur des Falle der Fig.6 nach folgenden Gesichtspunkten

Wärmetransportmittels am Ausgang des Latentwärme- gesteuert:

Speichers 1 niedriger als ein vorgegebener Mindestwert, Bei Normalbetrieb, d. h. bei ausreichender Sonnenein-

beispielsweise 5O⁰C, so schaltet das Dreiwegeventil 56 20 strahlung, sind die Ventile 52', 56', 70' in Richtung der

auf die Umgehungsleitung 58 in Richtung des Pfeiles 82 Pfeile 76', 80', 84' offen und in Richtung der Pfeile 78',

um. Das Wärmetransportmittel wird dann ausschließ- 82', 86' geschlossen. Hierbei wird das Transportmittel

Hch vom Zusatzheizer 60 aufgeheizt Entsprechend durch die Sonnenkollektoren 46'geleitet und aufgeheizt,

schaltet das Dreiwegeventil 70 in dem Warmwasserbe- um anschließend den Latentwärmespeicher Γ aufzula-

reitungssystem 66 auf die Umgehungsleitung in 25 den und gegebenenfalls zusätzliche Wärme an den

Richtung des Pfeiles 86 um, wenn das Kaltwasser in dem Wärmeverbraucher 62' abzugeben. Sofern die Kollek-

Latentwärmespeicher 1 nicht mehr auf eine vorgegebe- tortemperatur oder die Gastemperatur am Ausgang des

ne Mindesttemperatur, z. B. 40° C, aufgeheizt wird. Der Kollektors unter einen bestimmten Mindestwert ab-

Zusatzheizer 60 kann nach Maßgabe der erwünschten sinkt, wird über das Dreiwegeventil 52' der Durchgang

Raumtemperatur bzw. Transportmittel- oder Warm- 30 zu dem Kollektor gesperrt und zu der Umgehungslei-

wasser-Temperatur zugeschaltet werden. tung 54' in Richtung des Pfeiles 78' geöffnet Dadurch

Die in F i g. 7 in einer schematischen Schaltskizze wird vermieden, daß sich das Wärmetransportmittel an dargestellte Heizungsanlage unterscheidet sich von der dem Kollektor unnötig abkühlt Hat weiter der Anlage gemäß Fig.6 dadurch, daß als Wärmetrans- Latentwärmespeicher Γ seinen Wärmeinhalt weitgeportmittel ein Gas, ζ. B. Luft, anstelle einer Flüssigkeit 35 hend abgegeben, so daß die Temperatur des Wärmeverwendet wird, und daß außerdem nur ein Transport- transportmittels am Ausgang unter einen vorgegebenen mittel-Kreislauf vorgesehen ist. Das Transportmittel Mindestwert, der im Falle einer Warmluftheizung etwa wird mit einem Gebläse 50' umgewälzt und gelangt je 20⁰C betragen kann, absinkt, schaltet das Dreiwegevennach Stellung des Dreiwegeventils 52' zu dem til 56' auf die Umgehungsleitung 58' in Richtung des Sonnenkollektor 46' oder zu der an dem Kollektor 40 Pfeiles 82' um. Die Betätigung des Dreiwegeventils 64' vorbeigeführten Umgehungsleitung 54'. Im übrigen ist ist wiederum zweckmäßig mit dem Einstellmechanismus die Leitungsführung ähnlich wie im Falle des Sekundär- des Wärmeverbrauchers 62' gekoppelt, so daß auch bei kreislaufes 52 der F i g. 6. Das von dem Sonnenkollektor abgeschaltetem Wärmeverbraucher gewährleistet ist, 46' bzw. der Umgehungsleitung 54' kommende Trans- daß das Wärmetransportmittel umgewälzt wird,
portmittel gelangt je nach Stellung des Dreiwegeventils 45

Hierzu 5 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Latentwärmespeicher mit einem ein Phasenwechselmaterial enthaltenden Behälter und einem mit diesem Behälter über einen Wärmetauscher thermisch verbundenen, von einem gasförmigen oder flüssigen Wärmetransportmittel durchströmten Raum sowie mit Wärmetauschrippen, die in das Phasenwechselmaterial hineinragen, dadurch gekennzeichnet, daß der Behälter (2) und der transportmitteldurchströmte Raum (6) durch mindestens ein geschlossenes, ein zweiphasiges flüssig dampfförmiges Fluid enthaltendes Wärmerohr (18) thermisch miteinander verbunden sind, und daß die Außenwand (30) des Wärmerohrs im Bereich innerhalb des Behälters (2) mit im wesentlichen radial abstehenden Rippen (26) aus einem Material hoher Wärmeleitfähigkeit versehen ist.

2. Latentwärmespeicher nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der transportmitteldurchströmte Raum (6) durch eine an die Behälterwand (30) anschließende oder angeflanschte Außenwand begrenzt ist.

3. Latentwärmespeicher nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Außenwand des Wärmerohrs (18) im Bereich innerhalb des transportmitteldurchströmten Raums (6) mit im wesentlichen radial abstehenden Rippen (32) aus einem Material hoher Wärmeleitfähigkeit versehen ist.

4. Latentwärmespeicher nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Wärmerohr (18) außerhalb des Behälters (2) eine von dem flüssigen Transportmittel durchströmte, nach außen hin wärmeisolierte Rohrwendel (34) trägt.

5. Latentwärmespeicher nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Wärmerohr (18) sich über die gesamte Länge des Behälters (2) erstreckt.

6. Latentwärmespeicher nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die freien Ränder der Rippen (26) unter Bildung eines Spaltes (28) einen kleinen Abstand von der Behälterwand (30) aufweisen.

7. Latentwärmespeicher nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Behälter (2") mehrere Wärmerohre (18) parallel nebeneinander angeordnet sind und daß die miteinander fluchtenden Rippen (26") der einzelnen Wärmerohre einstückig miteinander verbunden sind.

8. Latentwärmespeicher nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß an einen Behälter (2) mindestens zwei voneinander getrennte transportmitteldurchströmte Räume (6,8) thermisch angeschlossen sind.

9. Latentwärmespeicher nach einem der Ansprüche 1 bis 8, gekennzeichnet durch mehrere dicht nebeneinander und/oder übereinander angeordnete, aus je einem geschlossenen Behälter (2) und mindestens einem transportmitteldurchströmten Raum (6,8) bestehende Einzelspeicher.

10. Latentwärmespeicher nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die transportmitteldurchströmten Räume (6, 8) über Rohranschlüsse (10,12,14,16) miteinander verbunden sind.

11. Verwendung des Latentwärmespeichers nach einem der Ansprüche 1 bis 10 in einer Heizungsanlage, in welcher die Wärmezufuhr zu dem gasförmigen oder flüssigen Transportmittel zumindest teilweise über Sonnenkollektoren (42,42') erfolgt.