DE4020861C2 - Verfahren zur Herstellung eines einen Außen- und Innenbehälter umfassenden Wärmespeichers - Google Patents
Verfahren zur Herstellung eines einen Außen- und Innenbehälter umfassenden WärmespeichersInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen eines
einen Außen- und einen Innenbehälter umfassenden Wärmespei
chers, insbesondere eines Latentwärmespeichers, der im
Innenbehälter mindestens eine Kammer aufweist, in der sich
ein Strömungsbereich für ein wärmetransportierendes Medium
und ein Speicherbereich zur Aufnahme des Speicherme
diums befindet, wobei der Außen- und der Innenbehälter
zwischen sich einen durch Ausheizung und Evakuierung
erzeugten Isolierbereich einschließen, durch den sich die
Lagerung des Innenbehälters am Außenbehälter erstreckt und
wobei der Strömungsbereich mit den Isolierbereich
durchquerenden, nach außen führenden Anschlüssen versehen
ist, sowie einen Wärmespeicher zur Durchführung des
Verfahrens.
Die Wärmespeicherung in dauerhaft im Wärmespeicher verblei
benden, vom wärmetransportierenden Medium getrennten Spei
chermedien, insbesondere auch die Latentwärmespeicherung in
schmelzenden Salzgemischen oder anderen Speichermedien ist
bereits bekannt. Um die Wärmeverluste möglichst gering zu
halten, ist eine hochwirksame thermische Isolierung des das
Speichermedium enthaltenden Speicherkerns erforderlich. Der
den Speicherkern enthaltende Innenbehälter wird deshalb
unter Bildung eines Isolierraums von einem Außenbehälter
umschlossen und in diesem Isolierraum wird vorzugsweise ein
Vakuum erzeugt, wie es beispielsweise aus der DE 36 14 318 A1 bekannt ist.
Damit dieses Vakuum möglichst dauerhaft
aufrechterhalten werden kann, müssen die dem Isolierraum
zugewandten Oberflächen des inneren und des äußeren
Behälters und eventuelle Einbauten im Isolierraum entgast
werden, wozu eine als Ausheizung bezeichnete Wärmeeinwirkung
bei gleichzeitiger Abfuhr der freigesetzten Gabe erforder
lich ist. Je höher die Ausheiztemperatur liegt, desto
effizienter und umso kürzer und billiger wird die Aus
heizung. Eine Ausheizungstemperatur von ca. 400°C ist wün
schenswert, jedoch können die Speichermedien in der Regel
dieser Temperatur nicht ausgesetzt werden. Abgesehen von
einer möglichen Degradierung, d. h. einem möglichen Zerfall
des Speichermediums, kann eine Temperatur in dieser Grö
ßenordnung zu einer erheblichen Druckbildung im Speicher
bereich führen, insbesondere wenn der Siedepunkt des Spei
chermediums überschritten wird.
Die Umwandlungstemperatur üblicher, bei Kraftfahrzeugen
eingesetzter Speichermedien für Latentwärmespeicher liegt
beispielsweise bei etwa 70°C und mit geringfügig höherer
Temperatur wird die Befüllung des Speicherbereichs durchge
führt. Die maximale Betriebstemperatur liegt bei 125°C.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine kostengünstige Herstel
lung eines Wärmespeichers zu ermöglichen und insbesondere
die Voraussetzung dafür zu schaffen, die Ausheizungs
temperatur nach praktischen Bedürfnissen ohne Rücksicht auf
das Speichermedium frei wählen zu können.
Die Lösung dieser Aufgabe besteht darin, daß der Isolierbe
reich zunächst ausgeheizt und evakuiert und anschließend das
Speichermedium in den Speicherbereich eingebracht wird.
Damit ist die Möglichkeit geboten, das Wärmespeichergehäuse
vollständig zusammenzubauen und dann die Ausheizung durch
zuführen, ohne daß der Wärmeeinwirkung mit Rücksicht auf das
Speichermedium Beschränkungen auferlegt sind, weil das Spei
chermedium erst nach der Ausheizung in den ihm zugeordneten
Bereich innerhalb des Innenbehälters eingebracht werden
kann.
Eine weitere Voraussetzung für eine kostengünstige Herstel
lung des Wärmespeichers besteht darin, daß während des
Betriebs des Wärmespeichers allenfalls vernachlässigbare
Volumendehnungen und daraus resultierende mechanische Bean
spruchungen der Wandung des Speicherbereichs des Wärmespei
chers auftreten können.
Zu diesem Zweck besteht eine vorteilhafte Ausführungsform
des Verfahrens darin, daß das aus Innen- und Außenbehälter,
sowie Anschlüssen für den Strömungsbereich und einem Füll
kanal zum Einfüllen des Speichermediums bestehende Wärme
speichergehäuse ausgeheizt, dann abgekühlt und dann mit dem
zumindest annähernd die maximale Speicherbetriebstemperatur
aufweisenden Speichermedium vollständig befüllt wird, worauf
der Füllkanal verschlossen wird.
Durch das Einfüllen des Speichermediums nahe der maximalen
Betriebstemperatur des Speichers wird erreicht, daß während
des Betriebs des Wärmespeichers allenfalls vernachlässigbare
mechanische Beanspruchungen des Speicherbereichs des Wärme
speichers aufgrund der Volumendehnungen des Speichermediums
auftreten können.
Der Füllvorgang mit einer nahe der maximalen Betriebstempe
ratur liegenden Fülltemperatur kann wegen des Dampfdrucks im
Speichermedium auf Schwierigkeiten stoßen, außerdem stellt
die Beheizung des Speichermediums einen zusätzlichen Aufwand
dar, weshalb es erwünscht sein kann, das Speichermedium mit
einer Fülltemperatur in den Wärmespeicher einzubringen, die
nicht wesentlich über dem Schmelzpunkt liegt. Eine weitere
vorteilhafte Ausführungsform des Verfahrens besteht deshalb
darin, daß die Füllmenge des Speichermediums so bemessen
wird, daß bei der maximal auftretenden Temperatur das Volu
men des Speichermediums höchstens gleich dem Volumen des
Speicherbereichs ist.
Nach der Erfindung ist der Isolierbereich des Speichers vor
dem Einfüllen des Speichermediums in den Speicherbereich
bereits für seine isolierende Aufgabe bereit. Der Wärme
speicher muß deshalb derart gestaltet sein, daß die Einrich
tungen für die Einbringung des Speichermediums in das mit
dem betriebsbereit vorbereiteten Isolierbereich versehene
Wärmespeichergehäuse die Wirksamkeit der Isolierung mög
lichst wenig beeinträchtigen. Es stellt deshalb auch eine
Aufgabe der Erfindung dar, einen Wärmespeicher zur Durch
führung des erfindungsgemäßen Verfahrens zu schaffen, der
dieser Forderung gerecht wird.
Zur Lösung dieser Aufgabe ist ein Wärmespeicher, insbeson
dere Latentwärmespeicher, mit einem einen Außen- und einen
Innenbehälter aufweisenden Wärmespeichergehäuse, in dessen
Innenbehälter mindestens eine Kammer vorgesehen ist, in
der sich ein Strömungsbereich für ein wärmetransportierendes
Medium und ein Speicherbereich zur Aufnahme des Spei
chermediums befindet, wobei der Außen- und der Innenbehälter
zwischen sich einen Isolierbereich einschließen, durch den
sich die Lagerung des Innenbehälters am Außenbehälter er
streckt und wobei der Strömungsbereich mit den Isolierbe
reich durchquerenden, nach außen führenden Anschlüssen ver
sehen ist, derart ausgebildet, daß eine am Speicherbereich
angeordnete Füllöffnung von der Außenseite des Wärmespei
chergehäuses aus zugänglich und verschließbar ist.
Dabei besteht eine zweckmäßige Ausgestaltung darin, daß der
Speicherbereich der Kammer mit einem verschließbaren, außerhalb des
Isolierbereichs mündenden Füllkanal versehen ist.
Eine besonders vorteilhafte Ausbildung besteht darin, daß
der Füllkanal einen im Isolierbereich bezogen auf die Ein
bauposition des Wärmespeichers von oben nach unten verlau
fenden Abschnitt aufweist, dessen unteres Ende mit einem aus
dem Isolierbereich herausführenden, verschließbaren Lei
tungsabschnitt verbunden ist, so daß sich in diesem von oben
nach unten verlaufenden Abschnitt eine Sperrschicht im
Speichermedium ausbilden kann.
Eine weitere zweckmäßige Ausführungsform besteht darin, daß
der Füllkanal nahe dem Speicherbereich der Kammer mit einem Verschluß
versehen ist.
Eine andere vorteilhafte Ausgestaltung besteht darin, daß
der Füllkanal nahe dem Speicherbereich durch einen durch den
Füllkanal einführbaren Verschlußstopfen verschließbar ist,
wobei eine besonders zweckmäßige Ausführungsform darin
besteht, daß der Füllkanal mit zwei in Durchströmrichtung
des Füllkanals einen Abstand voneinander aufweisenden Ver
schlüssen versehen ist, weil von den beiden Verschlüssen
eine isolierende Luftschicht eingeschlossen wird. Dabei
befindet sich der eine Verschluß vorzugsweise nahe dem
Innenbehälter und der andere Verschluß vorzugsweise nahe
dem Außenbehälter.
Es stellt eine besonders vorteilhafte Ausgestaltung dar, daß
die Füllöffnung durch einen der Anschlüsse für das wärme
transportierende Medium zugänglich ist, weil dadurch eine
zusätzliche Wärmebrücke zwischen Innen- und Außenbehälter
vermieden wird. Vorzugsweise ist dabei der Füllkanal durch
einen der Anschlüsse für das wärmetransportierende Medium
geführt.
Eine weitere Verbesserung ergibt sich gemäß einer bevorzug
ten Ausführungsform noch dadurch, daß bezogen auf die Ein
bauposition des Wärmespeichers zumindest der den Füllkanal
aufnehmende Anschluß einen im Isolierbereich von oben nach
unten verlaufenden, nach unten aus dem Außenbehälter heraus
geführten Abschnitt aufweist und daß der Füllkanal nahe dem
oberen Ende dieses Abschnitts endet. Bei der Unterbrechung
der Wärmezufuhr wird sich im von oben nach unten verlaufen
den Abschnitt zwischen dem unteren, kalten und dem oberen,
mit dem Speicherraum im Innenbehälter in Verbindung stehen
den und daher warmen Bereich des wärmetransportierenden
Mediums eine die Isolierwirkung verbessernde Sperrschicht
ausbilden, wobei eine die Sperrschicht durchquerende Wärme
brücke dadurch vermieden wird, daß der Füllkanal nahe dem
oberen Ende dieses Abschnitts endet, wo er bei geradliniger
Ausbildung dieses Abschnitts außerdem relativ einfach mit
einem durch diesen Abschnitt des Anschlusses eingeführten
Stopfen verschließbar ist.
Man kann das Speichermedium im Speicherbereich auch in Form
von eine Hülle aufweisenden Modulen anordnen, wobei die
Module in einer vorgegebenen Achsrichtung angeordnet werden
können. Auch kugelförmige Module sind möglich. Bei Wärme
speichern dieser Art stellt es eine vorteilhafte Ausgestal
tung dar, daß der Füllkanal einen den Durchtritt der Module
gestattenden Querschnitt aufweist und sich in dieser Achs
richtung geradlinig zwischen einer Füllöffnung am Innenbe
hälter und einer Füllöffnung am Außenbehälter erstreckt und
daß diesem Füllkanal ein Verschlußstopfen zugeordnet ist,
der in Schließposition den Füllkanal zwischen beiden Füll
öffnungen verschließt, wobei es wegen des relativ großen
Querschnitts des Füllkanals eine vorteilhafte Ausgestaltung
darstellt, daß der Verschlußstopfen als evakuierter Hohl
körper ausgebildet ist. Um die Wärmeleitwege im Bereich des
Verschlußstopfens möglichst lang zu gestalten, stellt es
eine weitere zweckmäßige Ausbildung dar, daß der Füllkanal
und/oder der Verschlußstopfen zwischen den Füllöffnungen
eine wellrohrartige Wandung aufweisen.
Eine völlig andere, geeignete Ausführungsform besteht darin,
daß das Wärmespeichergehäuse aus zwei doppelwandigen, in
ihrer Wandung jeweils einen Isolierbereich einschließenden,
becherförmigen, einander übergreifenden Teilen besteht,
deren einer mit den Anschlüssen für das wärmetransportie
rende Medium versehen und zur Aufnahme des Speichermediums
geeignet ist.
Anhand der nun folgenden Beschreibung eines in der Zeichnung
dargestellten Ausführungsbeispiels der Erfindung wird diese
näher erläutert.
Es zeigt:
Fig. 1 eine erste Ausführungsform eines erfindungsgemäßen
Wärmespeichers,
Fig. 2 eine bevorzugte, zweite Ausführungsform,
Fig. 3 eine dritte Ausführungsform eines Wärmespeichers,
der das Speichermedium in Form von Modulen ent
hält,
Fig. 4 eine weitere Ausführungsform eines Wärmespeichers
mit einem zweiteiligen Wärmespeichergehäuse, das
im Innenbehälter eine Kammerelemente und
Durchströmkanäle aufweisende Kartusche enthält,
Fig. 5 eine weitere Ausführungsform eines Wärmespeichers
mit fest in den Innenbehälter eingebauten, über
eine gemeinsame Fülleitung befüllbaren
Kammerelementen und
Fig. 6 eine schematische perspektivische Ansicht zweier
benachbarter Kammerelemente mit einem zwischen
ihnen eingefügten Abstandshalter.
In der Zeichnung ist das als Metallkonstruktion ausgeführte
Gehäuse eines Latentwärmespeichers allgemein mit 10 bezeich
net. Dieses Gehäuse 10 besteht aus einem zylindrischen
Außenbehälter 12 und einem zu diesem koaxial angeordneten,
ebenfalls zylindrischen Innenbehälter 14, wobei der Innen
behälter 14 durch eine geeignete, hier nicht dargestellte
Aufhängung bzw. Abstützung derart gegenüber dem Außen
behälter 12 positioniert ist, daß zwischen dem Außenbehälter
12 und dem Innenbehälter 14 allseits ein Abstand besteht,
durch den ein Isolierraum 16 gebildet wird.
Der Innenbehälter 14 ist an seiner einen Stirnseite 18 mit
einer Zuleitung 20 und einer parallel zu dieser angeordneten
und deshalb in der Zeichnung verdeckten Abflußleitung für
ein wärmetransportierendes Medium versehen. Diese Leitungen
münden in eine Kammer 22 im Innenbehälter, die durch eine
vertikale Trennwand in einen der Zuleitung 20 zugeordneten
Abschnitt und einen der Rückflußleitung zugeordneten Ab
schnitt unterteilt ist. Im Innenbehälter 14 ist außerdem in
an sich bekannter und deshalb hier nicht näher dargestellter
Weise ein wärmespeicherndes Medium, z. B. in Form einer Salz
mischung oder Salzlösung, derart in einer oder mehreren
Kammern untergebracht, daß eine möglichst große Trennfläche
zwischen dem vom wärmetransportierenden Medium und dem vom
wärmespeichernden Medium eingenommenen Bereich gebildet
wird. In der Zeichnung wird lediglich schematisch eine Kam
mer 24 dargestellt.
Im Isolierraum 16 wird ein Hochvakuum erzeugt.
Um dieses möglichst lang aufrechtzuerhalten, werden in an
sich bekannter Weise durch Beheizung etwa im Bereich von
400°C die dem Isolierraum 16 zugewandten Oberflächen des
Wärmespeichergehäuses 10 entgast.
Um Wärmeverluste so gering wie möglich zu halten, wird die
Aufhängung bzw. Abstützung des Innenbehälters 14 im Außen
behälter derart ausgeführt, daß Wärmebrücken weitgehend
vermieden werden. Außerdem sind die Zuleitung 20 und die
Abflußleitung bezogen auf die Einbaulage des Wärmespeichers
derart angeschlossen, daß sie einen Abschnitt 26 aufweisen,
der über eine möglichst große vertikale Länge durch den
Isolierraum 16 nach unten verläuft, wo er jeweils durch den
Außenbehälter 12 nach außen geführt ist. Bei den gezeigten
Beispielen beginnen Zuleitung 20 und Abflußleitung am Innen
behälter mit einem in den vertikalen Abschnitt 26 überlei
tenden Krümmer 28. Im vertikalen Abschnitt 26 der Zuleitung
20 und der Rückflußleitung kann sich eine Sperrschicht
zwischen dem heißen, wärmetransportierenden Medium innerhalb
des Innenbehälters 14 und dem sich nach Unterbrechung der
Wärmezufuhr abkühlenden Teil des wärmetransportierenden
Mediums außerhalb des Wärmespeichers ausbilden, wodurch die
Isolierwirkung weiter verbessert wird.
Bei der in Fig. 1 gezeigten Ausführungsform ist die Kammer
24 über einen vom Innenbehälter 14 aus den Isolierraum 16
durchquerenden und die Wandung 30 des Außenbehälters 12 nach
außen durchdringenden Füllkanal 32 von der Außenseite des
Wärmespeichergehäuses 10 aus befüllbar. Der Füllkanal 32 ist
U-förmig geführt, um eine möglichst große Länge aufzuweisen
und besitzt außerdem ähnlich wie die Zuleitung 20 und die
Rückflußleitung einen vertikalen Abschnitt 34, dessen un
teres Ende zur Ausbildung einer Sperrschicht mit dem kalten
Außenbehälter und dessen oberes Ende mit dem warmen Innen
behälter verbunden ist. Der Füllkanal ist mit einem Ver
schlußstopfen 36 im Bereich der Wandung 30 des Außenbe
hälters 12 versehen. Eine andere, nicht gezeigte Möglichkeit
besteht darin, im Füllkanal 32 mit Abstand voneinander zwei
Verschlußstopfen anzuordnen, z. B. einen Verschlußstopfen im
Bereich der Wandung des Innenbehälters 14 und einen wei
teren Stopfen im Bereich der Wandung 30 des Außenbehälters
12, so daß sich zwischen beiden Stopfen eine isolierende
Luftkammer befinden kann.
Bei der in Fig. 2 gezeigten, bevorzugten Ausführungsform ist
die Kammer 24 mit einem Füllkanal 40 verbunden, der inner
halb der Zuleitung 20 mit Abstand von deren Wandung 42 ver
läuft und hinter dem Krümmer 28 im Anfangsbereich des gerad
linigen Abschnitts 26 endet, wo der Füllkanal 40 mit einem
Stopfen 44 verschließbar ist, der durch den geradlinigen
Abschnitt der Zuleitung 20 eingeführt werden kann. Der Füll
kanal 40 befindet sich dadurch stets innerhalb des vom war
men Teil des wärmetransportierenden Mediums eingenommenen
Bereich, wodurch Wärmeverluste besonders gut vermieden wer
den können.
Eine weitere, nicht gezeigte Variante besteht darin, die
Kammer 24 mit einer verschließbaren Füllöffnung zu versehen,
ohne daß sich an diese Füllöffnung ein Füllkanal anschließt,
wobei aber die Füllöffnung durch die Zuleitung 20 oder die
Rückflußleitung zugänglich ist. Dabei kann die Füllöffnung
mit einem Schraubverschluß mittels eines durch die Zuleitung
20 oder die Rückflußleitung einzuführenden Werkzeugs ver
schlossen werden, es kann aber auch an der Füllöffnung ein
Ventil angebracht werden, welches während der Befüllung
durch eine zu diesem Zweck vorübergehend in die Zuleitung 20
oder die Rückflußleitung einzuführende und an der Füllöff
nung anzusetzende Fülleitung geöffnet wird.
Die Fig. 3 zeigt eine weitere Variante eines Wärmespeichers,
bei der angenommen wird, daß sich das Speichermedium in Form
einzelner, von einer Hülle umgebener Module im Innenbehälter
befindet, wobei die Module in der Durchflußrichtung des wär
metransportierenden Mediums ausgerichtet sind, das von dem
mit der Zuleitung 20 verbundenen Abschnitt der einen Stirn
wand 46 des Innenbehälters 14 benachbarten Kammer 22 zu
einer der anderen Stirnwand 48 des Innenbehälters 14 benach
barten Umlenkkammer 50 und von dort zurück zu dem der Rück
flußleitung zugeordneten Abschnitt der Kammer 22 fließt.
Um diese Module in erfindungsgemäßer Weise nach dem Aushei
zen des Isolierraums 16 einbringen zu können, sind eine
Füllöffnung 49 an der Stirnwand 48 des Innenbehälters 14 und
eine Füllöffnung 52 an der gegenüberliegenden Stirnwand 54
des Außenbehälters 12 durch einen Füllkanal 56 verbunden,
dessen Querschnitt ausreichend groß ist, um den Durchtritt
der Module zu gestatten. Der Füllkanal 56 ist durch einen
als evakuierter Hohlkörper ausgebildeten Verschlußstopfen 58
verschließbar, der in seiner Schließposition den Füllkanal
56 im wesentlichen ausfüllt und die Füllöffnung 49 am Innen
behälter 14 dichtend verschließt, wie dies schematisch durch
eine Dichtung 60 angedeutet ist. Vorzugsweise ist auch eine
Dichtung 62 zur Abdichtung der Füllöffnung 52 im Außenbe
hälter vorgesehen. Die Wandung des Füllkanals 56 und die
entsprechende Wandung des Verschlußstopfens 58 sind als
Wellrohre gestaltet, um eine möglichst große Länge der
Wärmebrücke zwischen Innenbehälter 14 und Außenbehälter 12
zu erhalten.
Noch eine weitere, einen anderen Lösungsweg aufzeigende
Variante eines Wärmespeichers zur Durchführung des erfin
dungsgemäßen Verfahrens zeigt die Fig. 4. Bei dieser Aus
führungsform ist das Wärmespeichergehäuse 110 aus zwei
jeweils doppelwandigen, becherförmigen Teilen 110a und 110b
zusammengesetzt, wobei der Innendurchmesser des Teils 110a
dem Außendurchmesser des Teils 110b angepaßt ist, so daß der
Teil 110b zum Schließen des Gehäuses 110 auf den Teil 110a
aufgeschoben werden kann und den Teil 110a dann größtenteils
übergreift. Die Zuleitung 20 und die Rückflußleitung sind
mit dem äußeren Teil 110b verbunden und münden an dessen
Innenseite aus.
Der innere Teil 110a nimmt das wärmespeichernde Medium auf,
wofür die Kammer 124 im Inneren des inneren Teils 110a ent
weder eine Kartusche 117 aufnimmt, die sowohl über jeweils
eine Einfüllöffnung mit Verschlußstopfen 119 befüllbare
Kammerelemente 125 für das Speichermedium, als auch durch
Abstandshalter 121 freigehaltene Durchströmkanäle 123 für
das wärmeabgebende Medium aufweist, wobei die durch Ab
standshalter auf Distanz gehaltenen, eine Kartusche bilden
den Kammerelemente 125 z. B. von nicht gezeigten Bändern um
schlossen zu der Kartusche 117 zusammengefaßt sind, oder
wofür die Kammer 124 bereits mit derartigen Durchström
kanälen und einer die Kammer 124 abschließenden, von diesen
Durchströmkanälen durchbrochenen Stirnwand versehen ist, in
der sich eine verschließbare Füllöffnung befindet.
Bei der Herstellung des Wärmetauschers gemäß Fig. 4 wird der
Hohlraum innerhalb der doppelten Wandung der Teile 110a bzw.
110b jeweils durch Ausheizen und Evakuieren vorzugsweise mit
einem Hochvakuum versehen. Nach ausreichender Abkühlung wird
entweder die erwähnte Kartusche 117 in die Kammer 124 des
inneren Teils 110b eingelegt oder die Kammer 124 über ihre
Füllöffnung mit Speichermedium befüllt und verschlossen,
worauf dann der äußere Teil 110a über den inneren Teil
geschoben wird.
Die Fig. 5 zeigt eine weitere mögliche Ausführungsform eines
Wärmespeichers, bei dem im Innenbehälter 14 durch Abstand
halter 121 zur Freihaltung von Durchströmkanälen 123 vonein
ander getrennte Kammerelemente 125 fest eingebaut und an
eine gemeinsame Fülleitung 129 angeschlossen sind, die durch
den Krümmer 28 der Zuleitung 20 geführt und zu Beginn des
vertikal nach unten führenden Abschnittes 26 der Zuleitung
20 endet und dort mit einer Verschlußkappe 131 verschlossen
ist.
Claims (17)
1. Verfahren zum Herstellen eines einen Außen- und
einen Innenbehälter umfassenden Wärmespeichers, insbesondere
eines Latentwärmespeichers, der im Innenbehälter mindestens
eine Kammer aufweist, in der sich ein Strömungsbereich für
ein wärmetransportierendes Medium und ein Speicherbereich
zur Aufnahme des Speichermediums befindet, wobei der Außen-
und der Innenbehälter zwischen sich einen durch Ausheizung
und Evakuierung erzeugten Isolierbereich einschließen,
durch den sich die Lagerung des Innenbehälters am Außenbe
hälter erstreckt und wobei der Strömungsbereich mit den Iso
lierbereich durchquerenden, nach außen führenden Anschlüssen
versehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Isolierbereich
zunächst ausgeheizt und evakuiert und anschließend das Spei
chermedium in den Speicherbereich eingebracht wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß das aus Innen- und Außenbehälter sowie Anschlüssen für
den Strömungsbereich und einem Füllkanal zum Einfüllen des
Speichermediums bestehende Wärmespeichergehäuse ausgeheizt,
dann abgekühlt und dann mit dem zumindest annähernd die ma
ximale Speicherbetriebstemperatur aufweisenden Speicherme
dium vollständig befüllt wird, worauf der Füllkanal ver
schlossen wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß das aus Innen- und Außenbehälter sowie Anschlüssen für
den Strömungsbereich und einem Füllkanal zum Einfüllen des
Speichermediums bestehende Wärmespeichergehäuse ausgeheizt,
dann abgekühlt und dann das Speichermedium in den Speicher
bereich eingefüllt wird, wobei die Füllmenge des Speicherme
diums so bemessen wird, daß bei der maximal auftretenden
Temperatur das Volumen des Speichermediums höchstens gleich
dem Volumen des Speicherbereichs ist.
4. Wärmespeicher, insbesondere Latentwärmespeicher,
mit einem einen Außen- (12) und einen Innenbehälter (14)
aufweisenden Wärmespeichergehäuse (10) in dessen Innenbehäl
ter (14) mindestens eine Kammer (24) vorgesehen ist, in der
sich ein Strömungsbereich für ein wärmetransportierendes Me
dium und ein Speicherbereich zur Aufnahme des Speicherme
diums befindet, wobei der Außen- (12) und der Innenbehälter
(14) zwischen sich einen Isolierbereich (16) einschließen,
durch den sich die Lagerung des Innenbehälters am Außenbe
hälter erstreckt und wobei der Strömungsbereich mit den Iso
lierbereich (16) durchquerenden, nach außen führenden An
schlüssen (20) versehen ist, zur Durchführung des Verfahrens
nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine am
Speicherbereich (24) angeordnete Füllöffnung (49, 52) von
der Außenseite des Wärmespeichergehäuses (10) aus zugänglich
und verschließbar ist.
5. Wärmespeicher nach Anspruch 4, dadurch gekenn
zeichnet, daß der Speicherbereich der Kammer (24) mit einem
verschließbaren, außerhalb des Isolierbereichs (16) münden
den Füllkanal (32; 56) versehen ist.
6. Wärmespeicher nach Anspruch 5, dadurch gekenn
zeichnet, daß der Füllkanal (40; 56) nahe dem Speicherbe
reich der Kammer (24) mit einem Verschluß (44; 58) versehen
ist.
7. Wärmespeicher nach Anspruch 4, dadurch gekenn
zeichnet, daß der Füllkanal nahe dem Speicherbereich durch
einen durch den Füllkanal einführbaren Verschlußstopfen ver
schließbar ist.
8. Wärmespeicher nach einem der Ansprüche 6 oder 7,
dadurch gekennzeichnet, daß der Füllkanal mit zwei in Durch
strömrichtung des Füllkanals einen Abstand voneinander auf
weisenden Verschlüssen versehen ist.
9. Wärmespeicher nach den Ansprüchen 7 und 8, dadurch
gekennzeichnet, daß der Füllkanal auch nahe dem Außenbehäl
ter (12) mit einem Verschluß versehen ist.
10. Wärmespeicher nach Anspruch 5, dadurch gekenn
zeichnet, daß der Füllkanal (32) einen im Isolierbereich
(16) bezogen auf die Einbauposition des Wärmespeichers von
oben nach unten verlaufenden Abschnitt (34) aufweist, dessen
unteres Ende mit einem aus dem Isolierbereich (16) heraus
führenden, verschließbaren Leitungsabschnitt verbunden ist.
11. Wärmespeicher nach einem der Ansprüche 4 bis 10,
dadurch gekennzeichnet, daß die Füllöffnung durch einen der
Anschlüsse (20) für das wärmetransportierende Medium zugäng
lich ist.
12. Wärmespeicher nach einem der Ansprüche 5 bis 10
und Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Füllkanal
(40) durch einen der Anschlüsse (20) für das wärmetranspor
tierende Medium geführt ist.
13. Wärmespeicher nach Anspruch 12, dadurch gekenn
zeichnet, daß bezogen auf die Einbauposition des Wärmespei
chers zumindest der den Füllkanal (40) aufnehmende Anschluß
(20) einen im Isolierbereich (16) von oben nach unten ver
laufenden, nach unten aus dem Außenbehälter (12) herausge
führten Abschnitt (26) aufweist, und daß der Füllkanal (40)
nahe dem oberen Ende dieses Abschnitts endet.
14. Wärmespeicher nach Anspruch 5, mit im Speicherbe
reich angeordneten, das Speichermedium enthaltenden, in
einer Achsrichtung ausgerichteten Modulen, dadurch gekenn
zeichnet, daß der Füllkanal (56) einen den Durchtritt der
Module gestattenden Querschnitt aufweist und sich in dieser
Achsrichtung geradlinig zwischen einer Füllöffnung (49) am
Innenbehälter (14) und einer Füllöffnung (52) am Außenbehäl
ter (12) erstreckt, und daß diesem Füllkanal (56) ein Ver
schlußstopfen (58) zugeordnet ist, der in Schließposition
den Füllkanal (56) zwischen beiden Füllöffnungen (49, 52)
verschließt.
15. Wärmespeicher nach Anspruch 14, dadurch gekenn
zeichnet, daß der Verschlußstopfen (58) als evakuierter
Hohlkörper ausgebildet ist.
16. Wärmespeicher nach einem der Ansprüche 14 oder 15,
dadurch gekennzeichnet, daß der Füllkanal (56) und/oder der
Verschlußstopfen (58) zwischen den Füllöffnungen (49, 52)
eine wellrohrartige Wandung aufweisen.
17. Wärmespeicher zur Durchführung des Verfahrens nach
Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Wärmespeicherge
häuse (110) aus zwei doppelwandigen, in ihrer Wandung je
weils einen Isolierbereich einschließenden, becherförmigen,
einander übergreifenden Teilen (110a, 110b) besteht, deren
einer mit den Anschlüssen für das wärmetransportierende Me
dium versehen ist und zur Aufnahme des Speichermediums ge
eignet ist.
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