DE4201579C2

DE4201579C2 - Anlage zur Speicherung von Energie und Verfahren zu deren Herstellung

Info

Publication number: DE4201579C2
Application number: DE19924201579
Authority: DE
Inventors: Heinz-Joachim Dr-Ing Schulz; Klaus Dipl-Ing Gregori; Werner Ruehl
Original assignee: RUEHL MATTHIAS; SCHULZ HEINZ JOACHIM
Current assignee: SCHULZ, HEINZ-JOACHIM, DR.-ING., 36457 STADTLENGSF
Priority date: 1992-01-22
Filing date: 1992-01-22
Publication date: 2000-02-10
Anticipated expiration: 2012-01-23
Also published as: DE4201579A1

Abstract

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Anlage und ein Verfahren zu deren Herstellung anzugeben, die mit hohem Wirkungsgrad und wenigen Umwandlungsprozessen die Nutzung von Abwärme und von aus Elektroenergie erzeugten Wärme unabhängig von der Anfallzeit der Abwärme bzw. der Elektroenergie ermöglichen. DOLLAR A Erfindungsgemäß gelingt die Lösung der Aufgabe dadurch, daß in übertätig angelegten Rückstandshalden der Kaliproduktion Wärmetauschflächen für die Speicherung von Wärmeenergie angeordnet sind und die Wärmetauscher beim Auffahren der übertätigen Rückstandshalden in das Rückstandsmaterial mit eingebracht werden und die Wärmetauscher nachträglich in die Rückstandshalden eingebracht werden. DOLLAR A Die Erfindung betrifft eine Anlage zur Speicherung von Wärme, vorzugsweise zur Heizung von Gebäuden, Gewerbe- und Industriegebieten oder Wohngebieten und ein Verfahren zu deren Herstellung.

Description

Die Erfindung betrifft eine Anlage zur Speicherung von Wärme, vorzugsweise zur Heizung von Gebäuden, Gewerbe- und Industriegebie ten oder Wohngebieten und ein Verfahren zu deren Herstellung.

Zur Speicherung von Energie, deren Nutzung zeitlich getrennt von ihrer Erzeugung (Umwandlung) erfolgt, sind viele Anlagen und Verfahren bekannt, so zum Beispiel die Speicherung von Energie durch Umwand lung elektrischer Energie in kinetische und deren Speicherung als poten tielle Energie mit anschließender Rückwandlung in elektrische Energie. (Pumpspeicherwerk)

Durch die weitere Sensibilisierung der Gesellschaft hinsichtlich des Gesamtwirkungsgrades der Energiegewinnung und der Reduzierung der CO₂-Belastung ist sowohl ein hoher Wirkungsgrad als auch die Nutzung von Wärme und Elektroenergie unabhängig von der Zeit des Anfalles der Energie erfor derlich.

Für die Speicherung von Wärme sind verschiedene Vorrichtungen bekannt.

In DE 32 34 168 A1 ist eine Vorrichtung zur Speicherung von Nieder temperaturwärme in Grabenverfüllungen von Rohrleitungstrassen beschrieben, bei der eine nach außen wärmeisolierte Grabenverfüllung als Speichermedium dient.

Ferner ist nach DE 78 28 904 U1 eine in das Erdreich einzubauende Wärmespeichereinrichtung für thermische Energieerzeugungsanlagen bekannt, bei der als Speichermedium ein fester Stoff verwendet wird und der Wärmeträger gasförmig ist, wobei der Wärmeträger den festen Speicherstoff zur Be- und Entladung durchströmt.

Bei den bekannten Anordnungen ist nachteilig, daß nur eine geringe Wärmekapazität für die Speicherung zur Verfügung steht, so daß eine großtechnische Anwendung nicht möglich ist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Anlage und ein Verfah ren zu deren Herstellung anzugeben, die mit hohem Wirkungsgrad und wenigen Umwandlungsprozessen die Nutzung von Abwärme und von aus Elektroenergie erzeugten Wärme unabhängig von der Anfallzeit der Abwärme bzw. der Elektroenergie zu ermöglichen.

Erfindungsgemäß gelingt die Lösung der Aufgabe mit den Merkmalen der Patentansprüche 1, 7 und 8.

Vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen angegeben.

Mit der erfindungsgemäßen Anlage werden bestehende oder im Entste hen begriffene Rückstandshalden der Kaliproduktion zur Wärmespeiche rung genutzt

Die Erfindung wird im Folgenden an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert. In den zugehörigen Zeichnungen zeigen:

Fig. 1: einen Schnitt durch einen Rückstandsberg mit einge brachten Wärmetauschflächen und

Fig. 2: einen Schnitt durch einen Rückstandsberg mit zusätzli cher Einspeicherung von elektrisch erzeugter Wärme.

Zur Wärmespeicherung wird eine an sich bekannte Rückstandshalde 4 der Kaliproduktion verwendet. Bei der in Fig. 1 dargestellten Ausfüh rungsform werden in die vorhandene oder im Entstehen begriffene Rückstandshalde 4 Wärmetauschflächen 3 eingebracht, die über eine Umschaltstation 2 mit einem Abwärmeerzeuger 1 und dem Wärmever braucher 5 verbunden sind. Die Rückstandshalde 4 ist mit einer Wärmei solation an der Oberfläche 6 und einer Wärmeisolation an der Aufstandsfläche 7 versehen. Die können damit gegen ihre Grundfläche und die Atmosphäre wärmeisoliert werden. Es ist ferner möglich, daß die Rückstandshalden 4 rekultiviert und begrünt werden.

Durch diese Art der Anordnung ergibt sich einerseits eine hohe Kosten einsparung, da die vorhandenen oder im Entstehen begriffenen Rückstandshalden 4 genutzt werden können.

Andererseits ergibt sich durch die großen Volumina eine sehr große Energiespeichermöglichkeit auch bei niedrigem Temperaturniveau. Auf diese Weise ist es möglich, Abwärme auf niedrigem Niveau über einen langen Zeitraum zu speichern und für die Zeit erhöhten Wärmeenergie bedarfs zur Verfügung zu halten.

In Fig. 2 ist eine weitere Ausführungsmöglichkeit dargestellt, bei der auch in Wärmeenergie umgewandelte elektrische Energie auf einem hohen Temperaturniveau gespeichert werden kann, um bei späterem Bedarf die gespeicherte Wärmeenergie im großtechnischen Bereich ohne wiederholte Umwandlung zu nutzen. Hierbei speist ein Elektroenergie lieferant 9 eine in der Rückstandshalde 4 angeordnete Heizpatrone 10 und die Wärme wird von der Wärmeaustauschfläche 3 der Wärmevertei lungsanlage 11 zur Nutzung zugeführt.

Bezugszeichenliste

1

Abwärmeerzeuger

2

Umschaltstation

3

Wärmeaustauschfläche

4

Rückstandshalde

5

Wärmeverbraucher

6

Wärmeisolation an der Oberfläche

7

Wärmeisolation an der Aufstandsfläche

8

Begrünung

9

Elektroenergielieferant

10

Heizpatrone

11

Wärmeverteilungsanlage

Claims

1. Anlage zur Speicherung von Wärme, vorzugsweise zur Heizung von Gebäuden, Gewerbe- und Industriegebieten oder Wohngebieten, dadurch gekennzeichnet, daß in übertägig angelegten Rückstandshal den der Kaliproduktion Wärmetauschflächen für die Speicherung von Wärmeenergie angeordnet sind.

2. Anlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Rückstandshalden mit Mitteln zu ihrer Wärmeisolation gegen ihre Grundflächen versehen sind.

3. Anlage nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Rückstandshalden mit Mitteln zu ihrer Wärmeisolation gegen die Atmosphäre und/oder mit einer Begrünung versehen sind.

4. Anlage nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Anlage als großtechnische Anlage ausgebildet ist.

5. Anlage nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Wärmespeicherung im Hochtemperaturbereich betrieben wird.

6. Anlage nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Wärmespeicherung im Niedertemperaturbereich betrieben wird.

7. Verfahren zur Herstellung einer Anlage nach den Ansprüchen 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Wärmetauscher beim Auffahren der übertägigen Rückstandshalden in das Rückstandsmaterial mit einge bracht werden.

8. Verfahren zur Herstellung einer Anlage nach den Ansprüchen 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Wärmetauscher nachträglich in die Rückstandshalden eingebracht werden.