DE29806517U1

DE29806517U1 - Wärmespeicher

Info

Publication number: DE29806517U1
Application number: DE29806517U
Authority: DE
Original assignee: HOECKER HANS PETER DIPL ING FH
Current assignee: Hoecker Hans-Peter Dipl-Ing(fh) De
Priority date: 1998-04-09
Filing date: 1998-04-09
Publication date: 1998-06-18
Anticipated expiration: 2008-04-10

Description

* Hans-'Peter'flöcker, Dipl.-Ing. (FH)

Im Zollstock

91093 Heßdorf

Anmeldung eines Gebrauchsmusters

Anmelder:

Hocker, Hans-Peter, Dipl.-Ing. (FH)
Im Zollstock 10, 91093 Heßdorf, DE

Erfinder: gleich Anmelder

Wärmespeicher

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Wärmespeicher zum Befüllen mit einem flüssigen Speichermedium.

Bei Wärmespeichern ist es ganz besonders wichtig, daß während der Aufladeperiode eine optimale Wärmeschichtung aufgebaut wird, die dann während der Energieentnahme auch bis zuletzt erhalten bleibt. Würde eine Durchmischung des Speichermediums stattfinden, wäre bis zur vollständigen Aufladung des Speichers nur Energie geringerer Dichte zu entnehmen.

Es war daher die Aufgabe der Erfindung einen Wärmespeicher so auszugestalten, daß während der Aufladung eine Schichtung aufgebaut wird, die während der Entladung erhalten bleibt.

Gelöst wird die Aufgabe durch einen Wärmespeicher mit den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruchs. Durch den oberen seitlichen Zulauf des energiereichen Speichermediums und durch das obere Lochrohr mit seinen nach oben gerichteten Löchern, wird sichergestellt, daß sofort eine Wärmeschichtung im oberen Teil des Speichers aufgebaut wird und diese bei weiterer Aufheizung

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* Hans-Veter'flöcker, Dipl.-Ing. (FH) Im Zollstock 91093 Heßdorf

aufrechterhalten bzw. vergrößert wird. Durch den oben liegenden Ablauf des zur Wärmenutzung vorgesehenen Speichermediums, wird erreicht, daß die aufgebaute Schichtung auch bei der Wärmeentnahme der Verbraucher aufrechterhalten wird.

Ein weiterer Vorteil des oben liegenden Ablaufs ist, daß selbst bei nicht voll aufgeladenem Speicher die oberste und damit heißeste Schicht entnommen wird, während unten das abgekühlte Medium über das untere Lochrohr wieder einströmt. Bei der Aufladung des Speichers wird das energetisch angereicherte Speichermedium im oberen Bereich des Wärmespeichers eingeleitet, während gleichzeitig im unteren Bereich kühleres Speichermedium entzogen wird. Dadurch wird gewissermaßen auf die wärmste, oberste Schicht im Speicher eine noch wärmere Schicht aufgesetzt, während gleichzeitig die unterste, kälteste Schicht entzogen wird.

Durch das im unteren Bereich des Wärmetauschers angeordnete Lochrohr mit seinen nach unten gerichteten Löchern, wird immer die unterste, kälteste Schicht des Mediums eingeleitet bzw. wieder entnommen.

Die offene Fläche der Löcher der Lochrohre ist gegenüber der Fläche des Durchmessers der Lochrohre relativ groß. Die Durchflußgeschwindigkeit des Speichermediums ist daher in den Löchern selbst - unabhängig von der Fließrichtung - sehr gering. Diese Maßnahme verhindert Turbulenzen im Speicher und gewährleistet dadurch die optimale Aufrechterhaltung der Wärmeschichtung. Entsprechend verhält es sich mit dem unteren waagerechten Lochrohr.

Sowohl das obere als auch das untere Lochrohr hat jeweils zwei gegenüberliegende Anschlüsse. Diese Anordnung hat den Vorteil, daß man beispielsweise zwei verschiedene Wärmequellen anschließen, oder auch Verbraucher flexibler anbinden kann. Solle man einen Anschluß nicht benötigen, läßt sich dieser sehr einfach $0 verschließen. Damit erhöhen sich die Möglichkeiten der hydraulischen Einbindung des Speichers in verschiedenen Heizungssystemen.

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91093 Heßdorf

Um die Kapazität des Wärmespeichers zu erhöhen, können ggf. zusätzlich Latentspeicher-Einsätze in das Speichermedium eingebracht werden.

Der Wärmespeicher kann üblicherweise in zylindrischer Form mit Klöpperböden aufgebaut werden. Eine rechteckige, drucklose Form des Speichers ist ebenfalls möglich und technisch leicht umsetzbar.

Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen und werden durch die Zeichnung anhand eines Ausführungsbeispiels eingehend erläutert. Es zeigt:

Fig. 1 einen Schnitt durch einen erfindungsgemäßen Wärmespeicher.

Der dargestellte Wärmespeicher 1 ist zylindrisch aufgebaut. Die Wände bestehen aus zylindrisch geformten Blechen 2. Die Blechwände sind mit Isoliermaterial 3 ummantelt. Da dieses Isoliermaterial auch den oberen Klöpperboden 4 umhüllt, ist eine äußerst effiziente Wärmedämmung gegeben.

An den Seiten des Wärmespeichers sind sowohl im oberen als auch im unteren Bereich je zwei Anschlüsse 11 bzw. 12 angeordnet, die jeweils mit einem Lochrohr bzw. 6 direkt verbunden sind.

Beim Aufladen des Wärmespeichers strömt erwärmtes Speichermedium beispielsweise von einer Solaranlage, einem Holzheizkessel oder einem Blockheizkraftwerk über das Lochrohr 5 und die nach oben gerichteten Löcher 8 in den oberen Teil 7 des Wärmespeichers. Durch die große offene Gesamtfläche der Schichtungslöcher 8 im Vergleich zum Durchmesser des Lochrohres 5, wird die Strömungsgeschwindigkeit des Mediums beim Einströmen stark verlangsamt. Durch das langsame Einströmen entstehen keine Turbulenzen, die zu einem Abbau der

■ Wärmeschichtung führen würden. Gleichzeitig wird durch das Lochrohr 6 und den nach unten gerichteten offenen Löchern 9 die unterste und somit kälteste Schicht entzogen und der Wärmequelle zum Aufheizen wieder zugeführt.

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Im Zollstock 10 91093 Heßdorf

Soll dem Wärmespeicher Wärmeenergie entzogen werden, so geschieht dies über
die oben liegende Ausflußöffnung 10. An dieser Stelle befindet sich das heißeste
Medium. Somit wird dem Speicher immer die oberste und heißeste Schicht
entnommen. Bei diesem Vorgang entstehen ebenfalls keine Turbulenzen, so daß die Wärmeschichtung des Speichers voll erhalten bleibt.

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Claims

·..· .,·'** &idigr; "!"HSnssPjtfr Höcker, Dipl.-lng. (FH) ImZollstockiO 91093 Heßdorf Ansprüche

1. Wärmespeicher zum Befüllen mit einem flüssigen Speichermedium, gekennzeichnet durch die Kombination folgender Merkmale:

• oben liegender seitlicher Zulauf des mit Wärmeenergie angereicherten Speichermediums

• oben liegender seitlicher Ablauf des zur Wärmenutzung vorgesehenen Speichermediums

• unten liegender seitlicher Zulauf des an Wärmeenergie verarmten Speichermediums

• unten liegender seitlicher Ablauf des zum Anreichern mit Wärmeenergie vorgesehenen Speichermediums

· mit dem oben liegenden seitlichen Zulauf verbundenes Lochrohr innerhalb des Wärmespeichers, mit einer Vielzahl über die Länge des Lochrohres verteilten, nach oben gerichteten Öffnungen.

• mit dem unten liegenden seitlichen Ablauf verbundenes Lochrohr innerhalb des Wärmespeichers, mit einer Vielzahl über die Länge des Lochrohres verteilten, nach unten gerichteten Öffnungen.

2. Wärmespeicher, nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das oben liegende Lochrohr und das unten liegende Lochrohr parallel zueinander angeordnet sind.

3. Wärmespeicher, nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Lochrohre horizontal angeordnet sind.

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Dipl.-lng. (FH) ImZollstockiO 91093 Heßdorf

4. Wärmespeicher, nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das obere Lochrohr zwei gegenüberliegende Anschlüsse nach Außen aufweist.

5. Wärmespeicher, nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das untere Lochrohr zwei gegenüberliegende Anschlüsse nach Außen aufweist.

6. Wärmespeicher, nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Fläche der Lochöffnungen miteinander addiert ein vielfaches der Fläche des Querschnittes der Lochrohre ergibt.

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