DE4201580A1 - Verfahren und anlage zur untertaegigen speicherung von energie in form von waermeenergie - Google Patents
Verfahren und anlage zur untertaegigen speicherung von energie in form von waermeenergieInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Anlage zur
Speicherung von Energie, vorzugsweise von Wärmeenergie, die
zur Heizung von Gebäuden, Gewerbe- und Industriegebieten oder
Wohngebieten dient. Die Erfindung kann überall dort
eingesetzt werden, wo Energie in Form von Abwärme anfällt oder
wo Energie kontinuierlich erzeugt wird und in Nicht-Spitzenzeiten
ein nicht benötigter Energieüberschuß auftritt.
Nach dem Stand der Technik ist es bekannt, Energie in
Pumpspeicherwerken zu speichern. Es ist weiterhin bekannt, die
Wärmespeicherung in der Erde durch eigens dafür eingebrachte
Klein-Wärmespeicher vorzunehmen. Nachteilig beim ersten
Verfahren sind der sehr hohe Aufwand zur Errichtung einer
derartigen Speicheranlage und die durch mechanische Einflüsse
auftretenden Energieverluste. Es läßt sich auf diese Weise nur
Elektroenergie speichern.
Nachteilig beim zweiten Verfahren sind ebenfalls die
auftretenden Kosten bei der Errichtung einer entsprechenden
Anlage und der relativ geringe Wirkungsgrad, der dabei
erreicht werden kann.
Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, eine Form
der Energiespeicherung zu erreichen, die ohne großen
Kostenaufwand realisiert werden kann.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch ein Verfahren bzw.
eine Anlage nach den in den Ansprüchen 1, 2 und 3, 1, 2 und 4
oder 1, 2 und 5 angegebenen Merkmalen gelöst. Durch die
Nutzung bestehender Grubenbaue, insbesondere durch die Nutzung
von stillgelegten Grubenbauen, gelingt es, gegenüber den im
Stand der Technik bekannten Verfahren enorme Kostensenkungen
zu erzielen. Außerdem ergibt sich mit der Erfindung die
Möglichkeit zur großtechnischen Speicherung großer
Energiemengen, insbesondere zur Speicherung von Wärmeenergie
auch auf niedrigem Temperaturniveau, über einen längeren
Zeitraum.
Die Erfindung soll nachfolgend an Hand dreier
Ausführungsbeispiele näher erläutert werden.
Zur Einrichtung eines Wärmespeichers nach den in den
Ansprüchen 1, 2 und 3 angegebenen Merkmalen werden Wärmetauscher
in einen vorzugsweise künstlich angelegten
untertägigen See aus gesättigter Lösung, der gegenüber dem
Berg wärmeisoliert ist, eingebracht. Ein Vorteil dieser Anlage
besteht in der Erhöhung der Bergsicherheit durch die
gesättigte Lösung, die die Pfeiler entlastet und seitlich
stützt. Zur Wärmeentnahme ist die Anlage umzuschalten, so daß
über die Wärmetauscher die Wärme entnommen werden kann.
Die Zeichnung zeigt in Fig. 1 eine schematische
Darstellung der Anlage zur Speicherung von Wärmeenergie
niedriger Temperatur in einem wärmeisolierten untertägigen See
in einem Grubenbau. Dabei wird zuerst ein geeigneter Teil
eines nicht genutzten Grubenbereiches mit einer
Wärmeisolierung versehen. Durch die Einleitung von gesättigter
Lösung von übertage wird ein künstlicher See angelegt, in den
entsprechende Wärmetauscher eingebracht werden.
Zur Einrichtung eines Wärmespeichers nach den in den
Ansprüchen 1, 2 und 4 angegebenen Merkmalen werden Wärmetauscher
beim Versetzen oder Verfüllen mit festem salzhaltigen
Material in einen stillgelegten, künstlich wärmeisolierten
Grubenbereich eingebracht. Ein Vorteil dieser Anlage besteht
in der Erhöhung der Bergsicherheit durch das Schließen
stillgelegter Grubenbereiche durch Versetzen oder Verfüllen.
Zur Wärmeentnahme ist die Anlage umzuschalten, so daß über die
Wärmetauscher die Wärme entnommen werden kann.
Die Zeichnung zeigt in Fig. 2 eine schematische
Darstellung der Anlage zur Speicherung von Wärmeenergie
niedriger Temperatur in einem wärmeisolierten verfüllten
Grubenbau. Dabei wird zuerst ein geeigneter Teil eines nicht
genutzten Grubenbereiches mit einer Wärmeisolierung versehen.
Durch Einbringen von salzhaltigem Versatz oder Verfüllmaterial
von übertage wird der Grubenbereich aufgefüllt. Während
dieses Auffüllens werden die Wärmetauscher eingebracht.
Zur Einrichtung eines Wärmespeiches nach den in den
Ansprüchen 1, 2 und 5 angegebenen Merkmalen werden Wärmetauscher
beim Versetzen oder Verfüllen mit festem salzhaltigen
Material in einen stillgelegten, künstlich wärmeisolierten
Grubenbereich eingebracht. Ebenso wie in Ausführungsbeispiel 2
besteht ein Vorteil einer derartigen Anlage in der Erhhöhung
der Bergsicherheit durch das Schließen stillgelegter
Grubenbereiche durch Versetzen oder Verfüllen.
Die Zeichnung zeigt in Fig. 3 eine schematische
Darstellung der Anlage zur Speicherung von Elektroenergie in
Form von Wärmeenergie hoher Temperatur in einem
wärmeisolierten verfüllten Grubenbau. Dabei wird zuerst ein
geeigneter Teil eines nicht genutzten Grubenbereiches mit
einer Wärmeisolierung versehen. Durch Einbringen von
salzhaltigem Versatz oder Verfüllmaterial von übertage wird
der Grubenbereich aufgefüllt. Während dieses Auffüllens werden
Elektroden eingebracht, durch die das salzhaltige Material im
untertägigen Speicherbereich bei Stromeinleitung aufgeheizt
wird, vorzugsweise bis zum Schmelzpunkt. Durch die gute Wärmeleitfähigkeit
des Materials wird die Wärme im gesamten
Speichervolumen verteilt. Über in entsprechender Entfernung
von den Elektroden angeordnete Wärmetauscher läßt sich die
gespeicherte Wärmeenergie hoher Temperatur bei Bedarf wieder
entnehmen.
Claims (6)
1. Anlage zur untertägigen Speicherung von Energie in Form von
Wärmeenergie, vorzugsweise von Wärme, die zur Heizung von
Gebäuden, Gewerbe- und Industriegebieten oder Wohngebieten
vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet,
daß ein Wärmetauscher in Bergwerken oder Teilbereichen von
Bergwerken im Versatz- oder Verfüllmaterial eingebracht ist
und daß die verfüllten Grubenbaue, vorzugsweise die Kuppen mit
Isoliermaterial, ausgekleidet sind.
2. Verfahren und Anlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß Wärmeenergie auf niedrigem
Temperaturniveau, vorzugsweise Abwärme, durch Einleitung der
Wärmeenergie über Wärmetauscher in untertägigen Seen aus
gesättigter Lösung gespeichert wird.
3. Verfahren und Anlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß Wärmeenergie auf niedrigem
Temperaturniveau, vorzugsweise Abwärme, durch Einleitung der
Wärmeenergie über Wärmetauscher in untertägigen isolierten
Mengen von Versatz- oder Verfüllmaterial gespeichert wird.
4. Verfahren und Anlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß Elektroenergie in Form von
Wärmeenergie auf hohem Temperaturniveau durch das Aufheizen -
vorzugsweise bis zum Schmelzen der kristallinen Struktur - des
untertägigen festen salzhaltigen Versatz- oder Verfüllmaterials
gespeichert wird.
5. Verfahren zur Herstellung einer Anlage nach den Ansprüchen 1
bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß als
Versatz- oder Verfüllmaterial salzhaltige Rückstände aus der
industriellen Kalierzeugung, insbesondere Rückstände aus
Flotation bzw. elektrostatischen Trennverfahren, eingebracht
sind.
6. Verfahren zur Herstellung einer Anlage nach den Ansprüchen 1
bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die
Wärmetauscherflächen gleichzeitig mit dem Verfüll- oder
Versatzmaterial in die Grubenbaue eingebracht werden.
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
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Publications (2)
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| DE4201580A1 true DE4201580A1 (de) | 1993-07-29 |
| DE4201580C2 DE4201580C2 (de) | 2000-03-30 |
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| DE4201580A Expired - Fee Related DE4201580C2 (de) | 1992-01-22 | 1992-01-22 | Verwendung eines verfüllten isolierten Grubenraumes als Wärmespeicher |
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Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2013101370A1 (en) * | 2011-11-22 | 2013-07-04 | Gerpheide George E | Mining system with sustainable energy reservoir legacy |
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|---|---|---|---|---|
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-
1992
- 1992-01-22 DE DE4201580A patent/DE4201580C2/de not_active Expired - Fee Related
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|---|---|---|---|---|
| WO2013101370A1 (en) * | 2011-11-22 | 2013-07-04 | Gerpheide George E | Mining system with sustainable energy reservoir legacy |
| CN104024762A (zh) * | 2011-11-22 | 2014-09-03 | 乔治·E·加尔法伊德 | 具有可持续能量储备体遗留的采矿系统 |
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Also Published As
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