DE3023494A1 - Waermespeicher - Google Patents

Description

BUDERUS AKTIENGESELLSCHAFT TP/F/St/PG 15-141 - 3 -

Wärmespeicher

Die Erfindung betrifft einen Wärmespeicher nach dem Oberbegriff des Patentanspruches. Ein Wärmespeicher dieser Art ist beispielsweise den DE-OS 28 26 404 und 28 26 405 sowie der DE-AS 27 45 492 zu entnehmen.

Durch ein Latentspeichermedium, beispielsweise ein Salz mit einem geeigneten Schmelzpunkt, wird ein Wärmetauschermedium hindurchgeleitet. Das führt zu einer sehr hohen Wärmeübertragung, da das Speichermedium direkt vom Wärmeträger beaufschlagt wird. Die Wärme bezw. Kälte kann auf die kleinsten Partikel des Speichermediums unmittelbar einwirken.

Beladen bekannten Vorrichtungen wird das WärmetauschermediuB sowohl durch das Speichermedium im Wärmespeicher als auch durch die außerhalb des Wärmespeichers liegende Anlage geführt. Es dient nicht nur der Wärmeübertragung an das Speichermedium sondern auch dem Wärmetransport zur Wärmequelle und zum Wärmeverbraucher. Ein solches System ist notgedrungen drucklos.

Es hat sich gezeigt, daß bei bestimmten Hydratsalzen der physikalische Ablauf der Kristallisation in druckloser Atmosphäre gehemmt wird. Ferner ergeben sich Schwierigkeiten infolge einer Schaumbildung an der Oberfläche des Speichermediums .

Das bekannte System der Wärmeübertragung an das Speichermedium soll ohne negative Folgen für das Speichermedium zum Einsatz kommen.

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Gemäß der Erfindtang wird dieses durch die im Kennzeichen des Patentanspruches genannten Merkmale erreicht.

Durch den Einsatz eines Druckbehälters wird der Kristallisationsablauf der Hydratsalze nicht beeinträchtigt. Ein Schäumen beim Durchtritt des Wärmetauschermediums durch das Speichermedium wird verhindert. Die Umwälzpumpe kann wegen der geringen Förderhöhe so dimensioniert werden, daß sie gegen Verstopfungen unempfindlich ist. Sie sitzt einschließlich den sonstigen Armaturen immer int warmen Medium.

Das Wärmetauschermedium dient nur noch der Wärmeübertragung an das Speichermedium und nicht mehr dem Wärmetransport in der Anlage. Deshalb ist sowohl ein Wärmetauscher als auch eine Umwälzpumpe im Wärmetauschermediunt notwendig. Der Wärmetauscher wird von der Wärmequelle bzw. vom Wärmeverbraucher her mit einem Wärmeträger beaufschlagt. Die Umwälzpumpe leitet das Wärmetauschermedium durch Rohre und Verteilerkanäle zum unteren Bereich des Speichermediums, von wo es nach oben zurückströmt.

Nähere Einzelheiten der Erfindung sind der beigefügten Zeichnung zu entnehmen. Es zeigt:

Fig. 1t Einen senkrechten Schnitt durch einen Wärmespeicher und Fig. 2: Eine abgewandelte Bodenpartie des Speichers.

In einen geschlossenen Druckbehälter 1 ist ein Speichermedium: aus eines geeigneten Hydratsalz und ein Wärmetaueehermediua eingefüllt. Oberhalb des Wäraetauschermedium* 3 ist ein Druckgaspolster 4 angeordnet, welches für einen konstanten Druck Im System sorgt. Ein Wärmetauscher 5 im WärmetauschermediuB 3 mit äußeren Anschlüssen dient der Wärmezu- bzw. »abfuhr.

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Eine Umwälzpumpe 6 mit außerhalb liegendem Motor 7 saugt durch einen Ansaugstutzen 8 das Wärmeträgermedium 3 an und drückt dieses durch ein Rohr 9 zu Verteilerkanälen 10 im unteren Bereich des Druckbehälters 1. Diese Verteilerkanäle 10 können als beliebig gestaltete Rohre, insbesondere als ein spiralförmig gewickeltes Rohr, ausgebildet und an der Innen- oder Außenseite des Bodens 11 angeordnet sein. Bei der dargestellten Anordnung an der Innenseite des Bodens 11 ist ein zusätzlicher gelochter Boden 12 über den Verteilerkanälen 10 zweckmäßig.

Bei erstarrtem Speichermedium 2 gelangt das Wärmetauschermedium 3 durch das Rohr 9 und die Verteilerkanäle 10 nach unten. Es baut sich ein Druck auf, der ein Rückschlagventil in einem Zirkulationsrohr 14 öffnet. Das Wärmetauschermedium wird nun so lange zirkulieren, bis ein Teil des Speichermediums 2 oberhalb des gelochten Bodens 12 aufschmilzt und den Weg zu einem Mantelrohr 15 ua das Rohr 9 freigibt. Hier steigt das Wärmetauschermedium 3 nach oben, was infolge der Druckverringerung zu einem Schließen des Rückschlagventiles führt. Nach dem völligen Aufschmelzen des Speichermediums 2 ist der ganze Vorteil des Systems erreicht.

Gemäß Fig. 2 ist der Boden 11 nach oben gewölbt. Da bereits aufgeschmolzenes Speichermedium 2 in Richtung des Pfeiles schneller nach oben strömt, schmilzt das gesamte Speichermedium 2 schneller auf.

Als Wärmetauschermedium 3 kommt außer inertem Wärmeträgeröl auch überschüssiges Kristallwasser in Frage, das dem Latentspeichermedium beigemischt ist.

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Claims (6)

BUDERUS AKTIENGESELLSCHAFT TP/F/St/PG 15-141 Patentansprüche

1.] Wärmespeicher mit einem durch ein Latentspeichermedium hindurchzuleitenden, mit diesem nicht mischbaren Wärmetausche rmedium, dadurch gekennzeichnet, daß sich das Wärmetauschermedium (3) über dem Latentspeichermedium (2) in einem geschlossenen Druckbehälter (1) befindet und daß im oberen Bereich des Druckbehälters (1) ein Wärmetauscher (5) zur indirekten Wärmeübertragung und eine das Wärmetauschermedium (3) durch das Latentspeichermedium (2) drückende Umwälzpumpe (6) angeordnet ist.

2. Wärmespeicher nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß von der Umwälzpumpe (6) ausgehend ein Rohr (9) zu Verteilerkanälen (10) ist unteren Bereich des Druckbehälters (1) führt.

3. Wärmespeicher nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß sich an die Verteilerkanäle (10) ein oder mehrere zum Wärmetauschermedium (3) zurückführende Zirkulationsrohre (14) mit eingebauten Rückschlagventilen (13) anschließen.

4. Wärmespeicher nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Verteilerkanäle (10) im unteren Bereich des Druckbehälters (1) durch einen gelochten Boden (12) abgedeckt sind.

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5. Wärmespeicher nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch überschüssiges Kristallwasser des Latentspeichermediums (2) als Wärmetauschermedium (3).

6. Wärmespeicher nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch ein oberhalb des Wärmetauschermediums (3) angeordnetes Druckgaspolster (4).

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