DE2725658C2

DE2725658C2 - Heat storage using the enthalpy of fusion

Info

Publication number: DE2725658C2
Application number: DE2725658A
Authority: DE
Inventors: geb. Melchior Ingeborg 7148 Remseck Laing
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1976-01-05
Filing date: 1977-06-06
Publication date: 1986-11-13
Also published as: JPS6037392B2; DE2725658A1; JPS53136736A

Description

Die Erfindung betrifft einen Wärmespeicher nach dem Gattungsbegriff des Patentanspruches 1.The invention relates to a heat accumulator according to the preamble of claim 1.

Es sind Wärmespeicher mit Speichermassen bekannt, weiche beim Obergang vom festen in den flüssigen Ag-/jregatzustand Wärme zu speichern vermögen. Diesen Wärmespeichem wird Wärme entzogen, indem als Wärmeträgerflüssigkeit eine mit der flüssigen Speichermasse nicht mischbare Flüssigkeit eingesetzt wird, die direkt durch die Speichermasse und dann durch das wärmeabgebende Element gepumpt wird. Dabei sind folgende Nachteile bekannt geworden·There are known heat accumulators with storage masses, which soft during the transition from the solid to the liquid Ag- / Jregatzustand Ability to store heat. Heat is extracted from this heat accumulator by acting as a heat transfer fluid a liquid that cannot be mixed with the liquid storage mass is used, which directly is pumped through the storage mass and then through the heat-emitting element. There are the following Disadvantages become known

a) Der Wärmetausch zwischen einer Wärmespeichermasse und einer diese durchströmenden Wärmeträgerfiüssigkeit wird durch zunehmende Schichtdicken der erstarrten Wärmespeichermasse zunehmend erschwerta) The heat exchange between a heat storage mass and a heat transfer fluid flowing through it is made more difficult by increasing layer thicknesses of the solidified heat storage mass

b) Der Unterschied im Volumen der Speichermasse zwischen geschmolzener und erstarrter Phase führt für die konstruktiven Elemente, also die Speicherbehälter und die Wärmetauscher, zu starken mechanischen Belastungen.b) The difference in the volume of the storage mass between the molten and solidified phase leads for the structural elements, i.e. the storage tanks and the heat exchangers, mechanical ones that are too strong Charges.

c) Die Speichermasse verfestigt sich bei Entladung zu einem einzigen festen Körper, der der Wärmeleitung beim Aufladen einen hohen Wärmewiderstand entgegensetzt.c) When discharged, the storage mass solidifies into a single solid body, that of heat conduction Opposes a high thermal resistance when charging.

Es wurde ferner versucht, durch die Schmelze eines Latentspeichers eine mit dieser Sch/aelze nicht mischbare Flüssigkeit hindurchzupumpen, wobei diese Flüssigkeit als Wärmeträger zur Ausleitung der Kristallisationswärme durch einen außerhalb des Speicherbehälters liegenden Wärmeübertrager hindurchgeleitet wird (US- 29 96 894). Die Umwälzung erfolgt dabei durch eine ebenfalls außerhalb des Speicherbehälters angeordnete Pumpe, während die Wärmeeinspeisung durch einen Wärmetauscher vollzogen wird, der aus einer Rohrwendel besteht. In unmittelbarer Nähe dieser Rohrwendel ist ein Rührwerk angeordnet, welches zur Erhöhung des Wärmeübergangs an der Rohrwendel dient. Der Nachteil in der Anordnung liegt darin, daß mit zunehmender Kristallisation die Durchlässigkeit der Schmelze für die Wärmeträgerflüssigkeit abnimmt, so daß der Prozeß der Kristallisationswärme-Ausleitung nur zu Beginn der Entladung voll funktionsfähig ist, während der überwiegende Teil der gespeicherten Wärme nur sehr langsam wieder ausgeleitet werden kann.Attempts have also been made to use the melt of a latent storage device to create a skin that is immiscible with this skin Pump liquid through it, this liquid acting as a heat carrier for dissipating the heat of crystallization is passed through a heat exchanger located outside the storage tank (U.S. 29 96 894). The circulation takes place through a likewise arranged outside of the storage container Pump, while the heat is fed in through a heat exchanger that consists of a pipe coil consists. In the immediate vicinity of this coiled tubing, an agitator is arranged, which increases serves to transfer heat to the coiled tubing. The disadvantage in the arrangement is that with increasing Crystallization decreases the permeability of the melt for the heat transfer fluid, so that the The process of heat of crystallization removal is fully functional only at the beginning of the discharge, while the majority of the stored heat can only be discharged very slowly.

Die Erfindung sieht deshalb eine mit der Schmelze nicht mischbare Wärmeträgerflüssigkeit mit einem sich von der Schmelze unterscheidendem spezifischen Gewicht vor.The invention therefore provides a heat transfer fluid that is immiscible with the melt with a self of the specific weight differing from the melt.

Die Aufgabe, die der Erfindung zugrunde liegt, besteht darin, daß einerseits ein intensiver und gleichbleibender Wärmetausch zwischen der erstarrenden Speichermasse und der Wärmeträgerflüssigkeit gewährleistet ist, daß andererseits die erstarrte Speichermasse so gelagert wird, daß sie der Wärmeübertragung nicht hindernd im Wege steht. Als zur Lösung dieser AufgabeThe object on which the invention is based is that, on the one hand, an intensive and constant Guaranteed heat exchange between the solidifying storage mass and the heat transfer fluid is that, on the other hand, the solidified storage mass is stored in such a way that it does not impede the transfer of heat stands in the way. As to solve this problem

wesentlich werden die im Kennzeichnungsteil des Patentanspruchs 1 enthaltenen Merkmale vorgeschlagen. Gemäß der Erfindung wird die Schmelze durch einen Zentrifugalrotor in kleinste, schnell erstarrende Schmelzekügelchen zerteilt, und der Wärmeträgerflüssigkeit wird ein Drall aufgeprägt, wodurch sich die erstarrten Speichermassenkügelchen an der Peripherie des zylindrischen Speicherbehälters sammeln.essentially the features contained in the characterizing part of claim 1 are proposed. According to the invention, the melt is converted into extremely small, rapidly solidifying melt globules by a centrifugal rotor divided, and the heat transfer fluid is impressed with a twist, whereby the solidified Collect storage mass globules on the periphery of the cylindrical storage container.

Bei einer ersten Ausführungsform befindet sich die Wärmeträgerhüssigkeit oberhalb der Speichermasse. Bei einer zweiten Ausführungsform schwimmt die Speichermasse auf der schwereren WarmeträgerflüssigkeiL Im Falle der ersten Ausführungsform ist oben im Speicherbehälter, im Falle der zweiten Ausführungsform unten im Speicherbehälter ein Zentrifugalrotor angeordnet, der eine Wirbelsenke erzeugt. Bei einer dritten Ausführungsform befindet sich die Wärmeträgerflüssigkeit zwischer. der Schmelze und der festen Phase der Speichermasse; dann befindet sich der Zentrifugalrotor zwischen den Speichermassen-Schichten. In die Wirbelsenke des Zentrifugalrotors hinein dringt die flüssige Speichermasse. Sie wird durch den Zentrifugalrotor in kleinste Tröpfchen zerschlagen, die aufgrund der Oberflächenspannung Kugelform annehmen und üann ihre Wärme an die Wärmeträgerflüssigkeit abgeben. Die Kügelchen werden nach dem Erstarren durch die Erdbeschleunigung und durch Zentrifugalkräfte wieder in die Speichermasse zurückbewegt. Da das gesamte Innere des kreiszylindrischen Speienerbehälters eine Drehströmung vollzieht, werden die Kugeln außerdem nach außen geschleudert, so daß jener Bereich der Schmelze, der in die Wirbelsenke eintritt, von diesen Kügelcher· freibleibt. Die umgekehrte Trennung tritt ein, wenn die Schmelze schwerer ist als die feste Speichermasse, wie z. B. bei Wasser.In a first embodiment, the heat transfer fluid is located above the storage mass. In a second embodiment, the storage mass floats on the heavier heat transfer fluid In the case of the first embodiment it is at the top of the storage container, in the case of the second embodiment it is at the bottom A centrifugal rotor is arranged in the storage container, which creates a vortex. In a third embodiment is the heat transfer fluid between. the melt and the solid phase of the storage mass; then the centrifugal rotor is located between the storage mass layers. In the vertebral cavity of the centrifugal rotor penetrates the liquid storage mass. It is broken up into tiny droplets by the centrifugal rotor due to the surface tension Assume spherical shape and transfer their heat to the heat transfer fluid. the After solidification, the spheres become back in the storage mass is moved back. Since the entire interior of the circular cylindrical spout container is a rotary flow completes, the balls are also thrown outwards, so that that area of the melt, which enters the vertebral depression, remains free of these globules. The reverse separation occurs when the Melt is heavier than the solid storage mass, such as B. with water.

Beim Aufladen kann unter Umständen der Zentrifugalrotor entfallen. Vorzugsweise wird er jedoch auch bei der AuP.adung angetrieben. Er beschleunigt, wenn erst genügend Speichermasse geschmolzen ist, den Wärmetaus-h und verringert damit das Temperaturgefälle zwischen Wärmeträgerflüssigkeit und Speichermasse, so daß auch die Aufladung über die Wärmeträgerflüssigkeit erfolgen kann. Als Wärmeträgerflüssigkeit kommt z. B. Wasser und als Speichermasse Wachs infrage. Die gleiche Erfindung läßt sich jedoch auch für Salzschme'zen. insbesondere Metal:salzhydrate. einsetzen. Als Wärmeträgerflüssigkeit dienen dann z. B. Chlorkohlenwasserstoffe, die schwerer sind, oder Kohlenwasserstoffe wie Benzin, Leichtöl, Silikonöl, Ketone. Cyklohexan, Toluol ode/ Xylol, die leichter sind als die Salze. Bei Wasser als Speichermasse kommt Silikonöl als VV jrme'auscherflüssigLeit in Frage.The centrifugal rotor may be omitted when charging. Preferably, however, he will too powered when charging. It accelerates once enough storage mass has melted, the Heat exchange h and thus reduces the temperature gradient between the heat transfer fluid and the storage mass, so that charging can also take place via the heat transfer fluid. As a heat transfer fluid comes z. B. water and wax as a storage mass. However, the same invention can also be used for Salt melting. in particular metal: salt hydrates. insert. As a heat transfer fluid then z. B. Chlorinated hydrocarbons, which are heavier, or hydrocarbons such as gasoline, light oil, silicone oil, ketones. Cyclohexane, toluene or xylene, which are lighter than that Salts. If water is used as the storage mass, silicone oil can be used as the heat exchanger liquid.

Der Zentrifugalrotor erzeugt den Wirbel. Er hat darüber hinaus die Wirkung, daß er eine mechanische Zerteilung der angesaugten Speichermasse bewirkt. Ferner bewirkt er eine Drehung des Inhaltes des Speicherbehälters. Diese Drehung kann durch eine tangentiale Einleitung des Rückstromes der Wärmeträgerflüssigkeit aus dem äußeren Wärmetauscherkreis unterstützt werden, so daß die Trennung von fester Speichermasse, flüssiger Speichennasse und der Wärmeträgerflüssigkeit im Fliehkraftfeld erfolgt, wodurch vermieden wird, daß im achsennahen Bereich Wärmespeichermasse mit in den äußeren Wärmetauschkreis gelangt.The centrifugal rotor creates the vortex. He has about it in addition, the effect that it causes a mechanical breakdown of the sucked-in storage mass. Further it causes the contents of the storage container to rotate. This rotation can be initiated by a tangential introduction the return flow of the heat transfer fluid from the external heat exchanger circuit are supported, so that the separation of solid storage mass, liquid storage mass and the heat transfer fluid takes place in the centrifugal force field, whereby it is avoided that in the near-axis area with heat storage mass gets into the external heat exchange circuit.

Der Volumenausgleich erfolgt dadurch, daß ein Hochbehälter oder ein elastischer Verdränger mit der Wärmeträgerflüssigkeit kommuniziert.The volume compensation takes place in that a raised tank or an elastic displacer with the Communicates heat transfer fluid.

In der nachfolgenden Beschreibung werden anhand der Zeichnungen Ausführungsbeispiele der Erfindung beschrieben. Es zeigtIn the following description, exemplary embodiments of the invention are described with reference to the drawings described. It shows

F i g. 1 and 2 Ausführungsformen mit einer Wärrr.eträgerflüssigkeit, deren spezifisches Gewicht kleiner als das der Wärmespeichermasse ist,F i g. 1 and 2 embodiments with a heat transfer fluid, whose specific weight is less than that of the heat storage mass,

F i g. 3 eine Ausführungsform mit einer Wärmeträgerflüssigkeit, deren spezifisches Gewicht größer als das der Wärmespeichermasse ist,
F i g. 4 einen Zentrifugalrotor,F i g. 3 an embodiment with a heat transfer fluid, the specific weight of which is greater than that of the heat storage mass,
F i g. 4 a centrifugal rotor,

F i g. 5 eine Ausführungsform mit einer Schichtung.F i g. 5 shows an embodiment with a layering.

bei der die Schmelze der Speichermasse spezifisch schwerer ist als die Wärmeträgerflüssigkeit, während die kristallisierte Speichermasse spezifisch leichter ist.in which the melt of the storage mass is specifically heavier than the heat transfer fluid, while the crystallized storage mass is specifically lighter.

F i g. 1 zeigt einen Wärmespeicher, dessen Speicherbehälter 1 sich leichtkonisch erweitert und aus Transportgründen aus Abschnitten la bis ic besteht, die am Aufstellungsort montiert werden können. Am Deckel 2 des Speicherbehälters 1 ist ein Motor 3 angeordnet, der einen Zentrifugalrotor 4 antreibt. Der Zentrifugalrotor 4 ist teilweise von einem Spiralgehäuse 5 umgeben, welches über eine Leitung 7 zu einem Vv armeübertrager Ta führt. Am Boden des Speicherbehälters ί ist eine Rohrspirale Tb angeordnet, die eine Vielzahl von nach unten offenen Rohren Tc aufweist, durch welche Wämeträgerflüssigkeit wieder in den Speicherbehälter 1 zurückgefordert wird. Im oberen Bereich 6a des Speicherbehälters 1 befindet sich die spezifisch leichte Wärmeträgerflüssigkeit; im mittleren Bereich die geschmolzene Speichermasse 6b. im unteren Bereich die feste Speichermasse 6c. Die Öffnungen Tc verhindern ein Eindringen von Schmelze in die Rohre Tc. wenn sie genau in einer Horizontalebene Td liegen. Sollte nach längerer Abkühlperiode die Speichermasse 66 und 6c zu einem Festkörper erstarrt sein, so bewirkt der hydrostatischeF i g. 1 shows a heat accumulator, the storage container 1 of which widens slightly conically and, for reasons of transport, consists of sections la to ic which can be assembled at the installation site. A motor 3, which drives a centrifugal rotor 4, is arranged on the cover 2 of the storage container 1. The centrifugal rotor 4 is partially surrounded by a spiral housing 5, which leads via a line 7 to a Vv arm transfer Ta . At the bottom of the storage container ί a pipe spiral Tb is arranged, which has a plurality of downwardly open tubes Tc , through which heat carrier liquid is called back into the storage container 1. The specifically light heat transfer fluid is located in the upper region 6a of the storage container 1; in the central area the molten storage mass 6b. in the lower area the solid storage mass 6c. The openings Tc prevent the penetration of melt into the tubes Tc. if they lie exactly in a horizontal plane Td. If, after a longer cooling period, the storage mass 66 and 6c should solidify to form a solid, the hydrostatic effect

Überdruck der durch den Wärmeübertrager Ta erwärmten Wärmeträgerflüssigkeit im unteren Bereich des Speicherbehäiters 1 ein Anheben und Umspulen dieses Festkörpers, bis er völlig aufgeschmolzen ist. Bei kurzzeitiger Entladung dagegen bidet sich kein einheitlicher Festkörper, sondern ein Gemisch aus Kristallen und geschmolzener Speichermasse, das wegen des Unterschiedes im spezifischen Gewicht von aus den Öffnungen Tc austretenden Wärmeträgerflüssigkeitsströmen durchströmt wird. Der Dichteunterschitd zwischen geschmolzener und fester Speichermas'e wird c'.urch einen Membrankörper 8. der gasgefüllt ist und gegebenenfalls mit der Außenluft kommuniziert, kompensiert. Ein Kreislauf 9 dient der Wärmezuführung, z. B. von einem Solarkollektor oder einer Wärmepumpe, und auch dem Wärmeentzug, z. B. durch e^;nen Heizwasser-Kreislauf eines Hauses.Overpressure of the heat transfer fluid heated by the heat exchanger Ta in the lower region of the storage tank 1 causes this solid body to be raised and rewound until it is completely melted. In the case of a brief discharge, on the other hand, there is no uniform solid, but a mixture of crystals and molten storage mass through which, due to the difference in specific gravity, the heat transfer fluid flows emerging from the openings Tc. The difference in density between molten and solid storage mass is compensated for by a membrane body 8. which is gas-filled and, if necessary, communicates with the outside air. A circuit 9 is used to supply heat, for. B. from a solar collector or a heat pump, and also the heat extraction, z. B. by e ^; heating water circuit of a house.

Fig. 2 zeigt einen Speicherbehälter 11. welcher im unteren Ende einen Hohlraum 12 aufweist, der durch LJtuizen 13 und 14 zur Aufladung von einer Wärmeträgerflüssigkeit durchströmt wird. Die W?ndunge;i des Speicherbehälters 11 weisen in diesem Falle eine nach unten sich erweiternde Konizität 15 auf, so daß sich ein verfestigter, aus Kristallen bestehender Speichermassenkörper 16 be^;-n Aufladen von der Wand löst. Im oberen Bereich des Speicherbehälters 11 befindet sich ein Zentrifugalrotor 17, der mit einem Spiralgehäuse 18 zusammenwirkt. Der Antrieb des Zenirjiugalrotors 17 erfolgt durch einen außerhalb des Speicherbehälters 11 liegenden Motor 19. Der als Austritt 20 ausgebildete Spiralkanal (Fig.4) im Spiralgehäuse 18 des Zemrifugalrotors 17 mündet in einerAustrittsleitung 21. Durch die tangential am annähernd zylindrischen Speicherbehälter 11 eintretenden Eintrittsleitungen 22 und 23 wird2 shows a storage container 11, which has a cavity 12 in the lower end, through which a heat transfer fluid flows through ducts 13 and 14 for charging. The walls; i of the storage container 11 in this case have a conicity 15 that widens downwards, so that a solidified storage mass body 16 consisting of crystals is formed ^; -n charging detaches from the wall. In the upper area of the storage container 11 there is a centrifugal rotor 17 which cooperates with a spiral housing 18. The Zenirjiugal rotor 17 is driven by a motor 19 located outside of the storage container 11. The spiral channel (FIG. 4) in the spiral housing 18 of the Zemrifugal rotor 17, which is designed as an outlet 20, opens into an outlet line 21 23 will

die Wärmeträgerflüssigkeit in das Innere des Speicherbehälters 11 zurückgeleitet. Über einen Wärmeübertrager 24 ist die Anlage mit einem Wärmeverbrauchersystem 25 verbunden. Der obere Bereich des Speicherbehälters 11 ist bis zur Trennlinie 27 mit spezifisch leichter Wärmeträgerflüssigkeit 26 gefüllt. Sobald der Motor 19 eingeschaltet wird, entsteht in der Wärmeträgerflüssigkeit 26 ein Drall, in dessen Zentrum 28 flüssige Speichermasse 29 bis in den Zentrifugalrotor 17 gegen die Erdbeschleunigung gefördert wird. Der Zentrifugalrotor 17 ist, wie aus Fig.4 zu ersehen ist, offen ausgebildet und weist segmentförmige Schaufeln 30 auf. Die Speicherflüssigkeit folgt gemäß Pfeil 34 der Kontur des Ringbereiches 31 und wird dadurch in den Spiralkanal 20 geschleudert. Durch die Berührung von Speicherflüssigkeit mit der kühleren Wärmeträgerflüssigkeit bilden sich kristallisierende Tropfen 32 aus. Die kristallisierenden Tröpfchen 32 werden aufgrund ihres höheren spezifischen Gewichte·; in pinpr unterhalb des Spiräigehäuses liegenden Rotationsebene nach außen geschleudert und sinken dann nach unten ab. so daß der als Schmelze 35 vorliegende flüssige Bereich vom Festkörperbereich 36 durch eine Rotationskörper-Oberfläche 37 getrennt ist. Diese Oberfläche wird immer kleiner, bis schließlich die gesamte Speichermasse kristallisiert ist. Zur Aufladung wird eine Wärmeträgerflüssigkeit durch den Kreislauf 13,12,14 geleitet, bis alle Kristalle des Speichermassenkörpers 16 wieder geschmolzen sind.the heat transfer fluid is fed back into the interior of the storage container 11. Via a heat exchanger 24 the system is connected to a heat consumer system 25. The top of the storage tank 11 is specifically lighter up to the dividing line 27 with Heat transfer fluid 26 filled. As soon as the motor 19 is switched on, the heat transfer fluid is produced 26 a twist, in the center 28 of which is liquid storage mass 29 up to the centrifugal rotor 17 against the acceleration of gravity is promoted. As can be seen from FIG. 4, the centrifugal rotor 17 is of open design and has segment-shaped blades 30. According to arrow 34, the storage liquid follows the contour of the ring area 31 and is thrown into the spiral channel 20 as a result. By touching storage fluid Crystallizing droplets 32 form with the cooler heat transfer fluid. The crystallizing ones Droplets 32 are due to their higher specific gravity ·; in pinpr below the spiral housing lying plane of rotation thrown outwards and then sink downwards. so that as melt 35 The present liquid area is separated from the solid area 36 by a rotational body surface 37. This surface gets smaller and smaller until finally the entire storage mass is crystallized. A heat transfer fluid is used for charging through the circuit 13,12,14 passed until all the crystals of the mass storage body 16 have melted again.

Durch das Gewicht des festen Speichermassenkörpers 16 strömt die entstehende Schmelze seitlich ab, so daß stets eine fast unmittelbare Berührung zwischen Speichermasse und der erwärmten Wandung 11a besteht. Due to the weight of the solid storage mass body 16, the resulting melt flows off laterally, see above that there is always almost direct contact between the storage mass and the heated wall 11a.

Ein anderer Weg der Aufladung besteht darin, daß die Wärmeträgerflüssigkeit mit einer Temperatur, die oberhalb der Schmelztemperatur der Speichermasse liegt, durch die tangential einmündenden Eintrittsleitungen 22 und vorzugsweise 23 im unteren Bereich des Speicherbehälters 11 zurückgeleitet wird.Another way of charging is that the Heat transfer fluid with a temperature above the melting temperature of the storage mass, through the tangentially discharging inlet lines 22 and preferably 23 is returned in the lower region of the storage container 11.

F i g. 3 zeigt die umgekehrte Schichtung. Im unteren Bereich befindet sich die spezifisch schwere Wärmeträgerflüssigkeit 40, während darüber die Speichermasse 41, 51 schwimmt. Der Zentrifugalrotor 42 ist dementsprechend auch im unteren Bereich des Speicherbehälters 43 angeordnet und wird von einem Elektromotor 44 durch eine magnetisch durchlässige Wand 45 hindurch angetrieben. Der Wärmeübertrager 46 trennt den Heizungskreis von dem Wärmeträgerflüssigkeitskreis. Durch ein in der Längsachse 53 des Behälters 43 angeordnetes Rohr 47, welches im oberen Bereich 48 offen ist. gelangt die Sct-nelze 41 zu dem Zentrifugalrotor 42. Die kristallisierenden Tröpfchen 50 steigen auf und sammeln sich im unteren Bereich der festen Speichermasse 51. Zur Ladung wird die Wärmeträgerflüssigkeit 40 über den Wärmeübertrager 46 aufgeheizt Anfangs wird nur Wärmeträgerflüssigkeit 40 vom Zentrifugalrotor 42 angesaugt. Nachdem ein Teil der Speichermasse aufgeschmolzen ist wird auch flüssige Speichermasse 41 mit angesaugt und aufgeheizt so daß der noch kristallisierten Speichermasse 51 Schmelzwärme sowohl durch die Wärmeträgerflüssigkeit 40 als auch durch bereits geschmolzene Speichermasse 41 zugeführt wird.F i g. 3 shows the reverse stratification. The specifically heavy heat transfer fluid is located in the lower area 40, while the storage mass 41, 51 floats above it. The centrifugal rotor 42 is accordingly also arranged in the lower region of the storage container 43 and is driven by an electric motor 44 driven by a magnetically permeable wall 45 therethrough. The heat exchanger 46 separates the heating circuit from the heat transfer fluid circuit. By a arranged in the longitudinal axis 53 of the container 43 Tube 47, which is open in the upper area 48. the Sct-fur 41 arrives at the centrifugal rotor 42. The crystallizing droplets 50 rise and collect in the lower region of the solid storage mass 51. For charging, the heat transfer fluid 40 is heated via the heat exchanger 46. Initially, only Heat transfer fluid 40 sucked in by centrifugal rotor 42. After part of the storage mass has melted, liquid storage mass 41 is also included sucked in and heated so that the still crystallized storage mass 51 heat of fusion through both the Heat transfer fluid 40 as well as through already melted storage mass 41 is supplied.

F i g. 5 zeigt eine Schichtung, bei der die Schmelze 41 spezifisch schwerer ist als die Wärmeträgerflüssigkeit 40. während die kristallisierte Speichermasse 51 spezifisch leichter ist Ober ein als Schwenkarm 58 ausgebildetes Rohr mit einem Schwenklager 54 wird Wärmeträgerflüssigkeit 40 in die Leitung 55 gefördert In dem Schwenkarm 58 tritt die Wärmeträgerflüssigkeit 40 durch die öffnungen 56 wieder aus. Der Zentrifugalrotor 57 wird durch einen Motor 59 angetrieben. Ein Gegengewicht 60 gleicht das Gewicht des Motors 59 annähemd aus. Ein Schwimmer 61 sorgt dafür, daß zwischen der Trennlinie 62 und dem Zentrifugalrotor 57 ein definierter Abstand 63 verbleibt. In das Schwenklager 54 münden zwei Rohre 55a und 556, die zu einem Wärmeübertrager gemäß 46 (F i g. 3) führen.F i g. 5 shows a layering in which the melt 41 is specifically heavier than the heat transfer fluid 40. while the crystallized storage mass 51 is specific lighter is heat transfer fluid via a tube designed as a swivel arm 58 with a swivel bearing 54 40 conveyed into the line 55. The heat transfer fluid 40 enters the pivot arm 58 through the openings 56 again. The centrifugal rotor 57 is driven by a motor 59. A counterweight 60 approximately offsets the weight of the motor 59. A float 61 ensures that between a defined distance 63 remains between the dividing line 62 and the centrifugal rotor 57. In the pivot bearing 54 Two tubes 55a and 556 open, which lead to a heat exchanger according to FIG. 46 (FIG. 3).

Hierzu 3 Blatt ZeichnungenFor this purpose 3 sheets of drawings

Claims

Patent claims:

1. Heat storage, consisting of a closed storage container which contains a storage mass that gives off latent heat when the liquid changes into the solid state, and which contains a heat transfer fluid which is immiscible with the storage mass and forms a liquid layer, the specific weight of which depends on the the storage mass is different, with an outer circuit having a heat exchanger, the outlet and inlet of which open into the container, wherein the heat transfer fluid can be passed through the container and through the circuit, and with a motor-driven rotor arranged in the layer of the heat transfer fluid, characterized in that the rotor is designed as a vortex-generating centrifugal rotor (17, 42, 57) , which on the one hand in the area of the liquid layer (Sa. 26, 40) and on the other hand so on the layer of molten storage mass (60, 35, 41 ) is arranged. that it sucks in the melt (66, 35, 41), divides it into fine drops and hurls them into the liquid layer (6a, 26,40).

2. Heat accumulator according to claim 1, characterized in that that the specific weight of the heat transfer fluid (26) is smaller than the specific Weight of the melt (35) and the solid phase (36) of the heat storage mass, and that the centrifugal rotor (4, 17) is arranged in the upper region of the container (11).

3. Heat storage after Part 1, characterized in that that the specific weight of the heat transfer fluid (40) is greater than the specific Weight of the melt (41) and the solid phase (51) of the heat storage mass. and that the centrifugal rotor (42) is arranged in the lower region of the container (11).

4. Heat storage device according to claim 1, characterized in that that the specific weight of the heat transfer fluid (40) is smaller than the specific Weight of the melt (41) and is greater than the specific weight of the solid phase (51) of the heat storage mass, and that the centrifugal rotor (57) is above the dividing line (62) between the heat transfer fluid (40) and the melt (41) is arranged.

5. Heat accumulator according to one of the preceding claims, characterized in that the Exit (20) of the heat transfer fluid (26.40) the storage container (1, 43) in the outer circuit (21, 24, 46) in the middle of the container lid (2) is arranged.

6. Heat accumulator according to one of the preceding claims, characterized in that the Centrifugal rotor (4, 17, 42, 57) is designed as a radial rotor and has an inner area with blades (30) and an outer ring (31) without blades having the deflection of the heat transfer fluid flow in the spiral housing (18) of the centrifugal rotor (4,17,42,57).

7. Heat accumulator according to claim 1, characterized in that the wall of the container (1,11, 43) is designed to widen conically upwards.

8. Heat accumulator according to one of the preceding claims, characterized in that in the lower A heated floor (11a, 13, 14) is arranged in the area of the storage container (11).

9. Heat accumulator according to claim 8, characterized in that the wall of the storage container (11) widens conically towards the heated floor (Ha, 13, 14).