DE3302521A1

DE3302521A1 - Behaelter zur aufnahme von latentspeichermaterial

Info

Publication number: DE3302521A1
Application number: DE19833302521
Authority: DE
Inventors: Peter Prof. 6530 Bingen Friderichs; Peter Ing.(grad.) 6395 Riedelbach Lampertius; Wolfgang Dipl.-Chem. Dr. 6056 Heusenstamm Schaper
Original assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Current assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Priority date: 1983-01-26
Filing date: 1983-01-26
Publication date: 1984-07-26

Description

L i c e η t i a Patent-Verwaltungs-GmbH Frankfurt/Main

und

Prof. Peter Friderichs 6530 Bingen

Behälter zur Aufnahme von Latentspeichermaterial

Die Erfindung betrifft einen Behälter auf Aufnahme von Latentspeichermaterial mit einer Einrichtung zur Zuführung von Kälte zur Auslösung der Kristallisation.

Aus der DE-OS 30 29 780 ist es bekannt, zur Einleitung der Kristallisation die Kristalle des Speichermaterials durch äußere Maßnahmen abzukühlen. Als Einrichtungen zur Abkühlung werden dabei ein oder mehrere Peltierelemente, die in die Speichermasse eingebracht werden, vorgeschlagen. Für eine thermodynamisch betriebene Vorrichtung wird weiterhin vorgeschlagen, daß als Bauelement der Teil eines Kühlaggregates oder der Teil einer Wärmepumpe in die Schmelze eingebracht wird. Die Kühleinrichtung soll dabei an irgendeiner Stelle der Schmelze angeordnet werden und zur besseren Beherrschung der Kristallbildung wird vorgeschlagen, an dem Bauelement Impfkristalle anzubringen, die eine Kristallstruktur besitzen die einer gegenüber der Schmelze isotypische oder epitaxische Struktur besitzen und deren Schmelztemperatur oberhalb der höchsten während desSchmelzens der Kristalle auftretenden Temperatur 1 iegt.

Diese bekannten Vorrichtungen weisen den Nachteil auf, daß die Einbringung des Kühlmittels kompliziert ist und eine zusätzliche Einbringung von Impfkristallen am Kühlelement nur aufwendig durchgeführt werden kann.

Aufgabe der Erfindung ist es diese Nachteile zu vermeiden und einen leicht zu füllenden Latentwärmespeicherbehälter zu schaffen, in dem die Unterkühlung auf einfache Weise durch Auslösen der Kristallisation verhindert wird, ohne dem Wärmespeichermaterial Fremdkristalle beizumengen.

Gemäß der Erfindung wird dies dadurch erreicht, daß am Behälter ein separater Speichermaterial enthaltender Raum angeordnet ist, der mit dem Speicherraum des Behälters in Verbindung steht und eine Einrichtung zur Beaufschlagung mit Kühlmittel aufweist.

Ausgangspunkt für die Erfindung ist die Tatsache, daß die Wirkung eines Impfkristalles umsobesser ist, je mehr er in der Kristallstruktur mit der Speichersubstanz übereinstimmt. Durch die Erfindung wird erreicht, daß die Schmelze mit identischen Kristallen geimpft wird, die im separaten Raum aus der Schmelze selbst gebildet werden.

Die Einrichtung zur Beaufschlagung mit Kühlmittel kann durch eine dem separaten Raum außen umgebenden Raum bestehen, der von Kühlmitteln,vorzugsweise Wasser, durchflossen wird. Um schnelles Abkühlen in dem separaten Raum zu gewährleisten, ohne daß die Hauptmenge der Schmelze temperaturmäßig im merklichen Maße beeinflußt wird, muß die gekühlte Oberfläche des separaten Raumes groß sein gegenüber der Verbindung des separaten Raumes mit dem Speicherraum des Behälters. Die Anordnung des separaten Raumes und der Kühlmitteleinrichtung kann zweckmäßigerweise in einer Einheit erfolgen, die als Deckel des Speicherbehälters ausgebildet werden kann.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist nachfolgend anhand der beiliegenden Zeichnung erläutert:

Der Behälter 1 für das Wärmespeichermaterial besteht aus einem Kunststoffrohr aus Polypropylen. Auf dem Behälter 1 ist ein Deckel 2 gasdicht angeordnet. Der Deckel 2 weist einen separaten Raum 3 auf, der in Betriebszustand mit dem Wärmespeichermaterial gefüllt ist. Der separate Raum 3 wird von einer kreisförmigen Vertiefung umschlossen, die als Kühleinrichtung 4 ausgebildet ist. Die Kühleinrichtung 4 wird von einer Planenscheibe 5 abgedeckt, durch die die Anschlüsse 6 für das Kühlmittel geführt sind.

Sowohl der Behälter 1 als auch der Deckel 2 sind zylindrisch ausgebildet, insbesondere ist der separate Raum 3 als langgestreckter Zylinder ausgebildet, dessen Oberfläche wesentlich größer ist als die Verbindungsfläche zum Innenraum des Behälters 1.

Beim Entladen des Wärmespeichers wird die Schmelze des Latentspeichermaterials abgekühlt. Bei oder unterhalb der Kristallisationstemperatur kann über die Anschlüsse 6 Kühlmittel in die kreisförmige Vertiefung 4 fließen. Dadurch wird den im separaten Raum 3 befindlichen Wärmespeichermaterial Wärme entzogen. Da die Verbindungsfläche zwischen den Speicherraum des Behälters 1 und dem separaten Raum 3, verglichen mit der Oberfläsche des separaten Raumes 3 recht klein ist, kann dieser Wärmeverlust durch Wärmetransport aus dem Speicherraum des Behälters 1 nicht ausgeglichen werden.

Die Verwendung von Polypropylen für den Wärmespeicherbehälter hat den Vorteil, daß im interessierenden Temperaturbereich eine Wärmeleitfähigkeit von etwa 0,2 W/mK gegeben ist. Wird die Oberfläche des separaten Raumes etwa fünf Mal so groß gewählt wie die Verbindungsfläche zwischen separaten Raum und Raum des Behälters 1, so führt dies zu ein'er schnellen Abkühlung des kleinen separaten Raumes 3 und damit zu einem Auslösen der Kristallisation in dem Wärmespeichermaterial.

Die Anordnung des separaten Raumes und der Kühleinrichtung kann im Deckel 2, wie im Ausführungsbeipsiel dargestellt, erfolgen. Zweckmäßigerweise sind sowohl Speicherbehälter 1 als auch Deckel 2 zylindrisch ausgebildet. Es ist aber ohne weiteres möglich, auch auf einen viereckigen Behälter einen Deckel gemäß der Erfindung mit den erfindungsgemäßen Einrichtungen anzuordnen.

Claims

L i c e η t i a Patent-Verwaltungs-GmbH Frankfurt/Main

und

Prof. Peter Friderichs 6530 Bingen

Patentansprüche

Behälter zur Aufnahme von kristallinen Latentspeichermaterial mit einer Einrichtung zur Zuführung von Kälte zur Auslösung der Kristallisation im Entladungsfall, dadurch gekennzeichnet, daß am Behälter (1) ein separater Speichermaterial aufweisender Raum (3) angeordnet ist, der mit dem Speichermaterial aufnehmenden Raum des Behälters (1) in Verbindung steht und eine Einrichtung (4) zur Beaufschlagung mit Kühlmittel aufweist.
2. Behälter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindungsfläche zwischen dem Speicherraum des Behälters (1) und dem separaten Raum (3) zur äußeren Oberfläche des separaten Raumes (3) mindestens ein Verhältnis 3 : 1 oder größer aufweist.
3. Behälter nach Anspruch 1 oder 2,, dadurch gekennzeichnet, daß der separate Raum (3) als zyl inderf örmige-r Hohlraum ausgebildet ist, der von einem kreisförmigen Hohlraum als Kühleinrichtung (4) umschlossen wird.
4. Behälter nach Anspruch 1 oder den folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß der separate Raum (3) und die zugeordnete Kühleinrichtung (4) in einer auf dem Speicherbehälter (1) aufsetzbaren Einheit angeordnet sind.
5. Behälter nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Einheit als Deckel (2) ausgebildet und der separate Raum (3) zur Innenseite des Deckels (2) hin offen ist und die Kühleinrichtung (4) zur gegenüberliegenden Seite des Deckels Durchführungen für das Kühlmittel aufweist.
6. Behälter nach Anspruch 1 oder den folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß der Speicherbehälter (1) aus einem Kunststoffrohr, insbesondere aus Polypropylen besteht.