DE4203270A1

DE4203270A1 - Store for solar energy - uses section of soil with insulating lid and backing plate coupled by heat pipes to heat exchanger

Info

Publication number: DE4203270A1
Application number: DE4203270A
Authority: DE
Inventors: Norbert Kaiser; Ofer Novick
Original assignee: KAISER BAUTECHNIK INGENIEURGES
Current assignee: KAISER BAUTECHNIK INGENIEURGES
Priority date: 1992-02-05
Filing date: 1992-02-05
Publication date: 1993-08-12

Abstract

The solar energy is stored for later redistribution in a large volume of soil. A cover of heat-insulating material, preferably of honeycomb structure below a glass or plastic lid seals off the volume. It is at ground level, or supported on props just above ground level. The section of soil is thermally insulated from the adjacent soil by a backing plate which lies at a depth of about 10 to 100 cm. The lid can have inclined sections to receive almost normal radiation from several positions of the sun or the soil can have the form of a mound, shaped to receive optimum radiation. ADVANTAGE - Simple ''solar pond'' with reduced danger of accidents.

Description

Die Erfindung betrifft eine Speicheranordnung für Solarenergie mit den Merk malen des Oberbegriffs von Anspruch 1.The invention relates to a storage arrangement for solar energy with the Merk paint the preamble of claim 1.

Eine Speicheranordnung für Solarenergie, die mit einem großvolumigen, orts festen Speichermedium arbeitet, ist als sogenannter "solar pond" seit län gerem bekannt. Bei dieser Speicheranordnung ist ein Wasserbecken größeren Ausmaßes, beispielsweise mit einer Wasserfläche von mehreren 1000 m², zur Speicherung von Solarenergie ausgerüstet. Es ist dazu mit einer transparen ten Wärmedämmschicht über der Oberfläche versehen, die, auf einem Gitter werk aufgeständert, über dem Wasser eine im wesentlichen geschlossene Ab deckung bildet. Die Abdeckung ist an den Rändern mit einer Rand-Wärmedämm schicht bis hinunter zum Rand des Wasserbeckens geschlossen, so daß ein Wärme austausch des Wassers mit der Umgebungsatmosphäre praktisch verhindert wird. Durch ein Pumpsystem wird Wasser aus dem Wasserbecken durch einen Wärme tauscher außerhalb des Wasserbeckens gepumpt, dort wird dem Wasser die Wärme großteilig entzogen und zur Nutzung abgeführt, sei es zu einer direkten Nut zung, sei es zu einer Umwandlung in andere Energieform (US-A-48 15 442).A storage arrangement for solar energy, which works with a large-volume, stationary storage medium, has long been known as a so-called "solar pond". In this storage arrangement, a water basin of a larger size, for example with a water surface of several 1000 m ² , is equipped for storing solar energy. For this purpose, it is provided with a transparent thermal insulation layer above the surface, which, raised on a lattice work, forms an essentially closed cover over the water. The cover is closed at the edges with an edge thermal insulation layer down to the edge of the water basin, so that a heat exchange of the water with the ambient atmosphere is practically prevented. A pump system pumps water out of the water basin through a heat exchanger outside the water basin, where most of the heat is extracted from the water and dissipated for use, be it for direct use or for conversion to another form of energy (US-A -48 15 442).

Die transparente Wärmedämmschicht besteht zumeist aus einer Vielzahl von einzelnen plattenartigen Elementen, die mittels des Gitterwerks zu der im wesentlichen geschlossenen Abdeckung zusammengesetzt sind. Diese Elemente bestehen meist aus einer oberen und einer unteren Deckschicht, die vorzugs weise aus Glas oder Kunstglas besteht und geschlossen ist, sowie einer da zwischen befindlichen Hauptschicht, häufig aus einem Kunststoff wie Polycar bonat, die häufig Wabenstruktur aufweist. Ein solches plattenartiges Ele ment kann mehrere cm dick sein. Für sich sind solche transparenten Wärmedämm schichten seit langem bekannt (US-A-48 15 442, DE-A-32 11 485). Eine transparente Wärmedämmschicht der hier eingesetzten und aus dem Stand der Technik umfangreich bekannten Art hat eine gute Durchlässigkeit für sicht bares Licht, also für Strahlung im Wellenlängenbereich sichtbaren Lichts, hingegen eine hohe Dämmwirkung für Wärmestrahlung. The transparent thermal insulation layer usually consists of a large number of individual plate-like elements that by means of the lattice work to the in essential closed cover are composed. These elements usually consist of an upper and a lower cover layer, the preferred as is made of glass or artificial glass and is closed, and one there between the main layer, often made of a plastic such as Polycar bonat, which often has a honeycomb structure. Such a plate-like Ele ment can be several cm thick. Such transparent thermal insulation is in itself layers have long been known (US-A-48 15 442, DE-A-32 11 485). A transparent thermal insulation layer of the used here and from the state of the Technology well known type has a good permeability for sight hard light, i.e. for radiation in the wavelength range of visible light, on the other hand, a high insulation effect for heat radiation.

Speicheranordnungen für Solarenergie der zuvor erläuterten Art, also die sogenannten "solar ponds" werden schon umfangreich in südlichen Ländern ein gesetzt und arbeiten dort mit gutem Wirkungsgrad. Das im Wasserbecken be findliche Wasser wird auf regelmäßig knapp unter Siedetemperatur erwärmt. Ein erhebliches Problem bei diesen Speicheranordnungen ist aber die Unfall gefahr. Immer wieder passiert es, daß Wartungspersonal von der Wärmedämm schicht abrutscht oder durch die Wärmedämmschicht hindurchbricht und sich im sehr heißen Wasser erhebliche Verletzungen zuzieht.Storage arrangements for solar energy of the type explained above, that is So-called "solar ponds" are already being used extensively in southern countries set and work there with good efficiency. The be in the pool Sensitive water is regularly heated to just below boiling temperature. A major problem with these storage arrangements is the accident danger. It happens again and again that maintenance personnel from the thermal insulation layer slips or breaks through the thermal insulation layer and itself inflicts considerable injuries in very hot water.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Speicheranordnung für Solar energie so mit einem großvolumigen, ortsfesten Speichermedium arbeiten zu lassen, daß eine sehr geringe Unfallgefahr besteht.The invention has for its object a storage arrangement for solar to work with a large-volume, stationary storage medium let there be a very low risk of accident.

Die zuvor aufgezeigte Aufgabe ist bei einer Speicheranordnung für Solarener gie mit den Merkmalen des Oberbegriffs von Anspruch 1 durch die Merkmale des kennzeichnenden Teil von Anspruch 1 gelöst. Erfindungsgemäß ist wesent licher Kern der Lehre die Nutzung des normalen Erdbodens als Speichermedium. Nun ist für sich die Nutzung von Erdwärme, also der im Erdboden gespeicherten Solarenergie, an sich nichts Neues. Wesentlich ist nun aber die kombinative Wirkung einer auf der Oberfläche des Erdbodens aufgebrachten transparenten Wärmedämmschicht. Erst dadurch wird die Speichertemperatur des Speicherme diums "Erdboden" so erhöht, daß ein guter Wirkungsgrad der Gesamtanordnung erzielt werden kann. Im Grundsatz wird hier das gleiche System wie bei den "solar ponds" verwendet. Wesentliche Erkenntnis der Lehre ist aber, daß bei Verwendung des Erdbodens anstelle eines Wasservolumens eine Unfallgefahr praktisch nicht existiert. Unabhängig von der im als Speichermedium dienen den Abschnitt des Erdbodens herrschenden Temperatur ist eine Unfallgefahr deshalb nicht gegeben, weil selbst bei Berühren des Erdbodens, jedenfalls mit entsprechenden Sicherheitsschuhen, Verletzungen praktisch nicht auf treten, da eine Person schnell wieder einen benachbarten, nicht gefährlich heißen Bereich erreichen kann. Überdies kann fast immer auf irgendwelche Stütz konstruktionen verzichtet werden, was kostengünstig ist. The task outlined above is for a storage arrangement for solar energy gie with the features of the preamble of claim 1 by the features of the characterizing part of claim 1 solved. According to the invention is essential The core of the teaching is the use of normal earth as a storage medium. Now is the use of geothermal energy, that is, stored in the ground Solar energy, nothing new in itself. Now the combinative is essential Effect of a transparent applied to the surface of the ground Thermal insulation layer. Only then is the storage temperature of the storage area diums "earth" increased so that a good efficiency of the overall arrangement can be achieved. In principle, the same system is used here as with the "solar ponds" used. The essential knowledge of teaching is, however, that in Using the ground instead of a volume of water is an accident hazard practically does not exist. Regardless of which im serve as a storage medium the section of the earth's temperature is an accident hazard not given, because even when touching the ground, at least with appropriate safety shoes, injuries practically not kick as one person quickly returns to an adjacent, not dangerous can reach hot area. Moreover, there can almost always be some support constructions are dispensed with, which is inexpensive.

Ein besonderer Vorteil der erfindungsgemäßen Speicheranordnung, die den normalen Erdboden als Speichermedium nutzt, besteht darin, daß auch in großen Gebieten ohne Wasser oder mit sehr wenig Wasser eine umfangreiche Energiegewinnung erfolgen kann. Insbesondere kommen dabei die großen Wüsten gebiete in Äquatornähe in Frage. Die erfindungsgemäße Speicheranordnung ist außerordentlich preisgünstig in der Realisierung, da das Speichermedium ohnehin vorhanden ist und die erfindungswesentliche transparente Wärmedämm schicht auch bei großen Flächen (bis zu mehreren Quadratkilometern) sehr geringe Kosten verursacht.A particular advantage of the memory arrangement according to the invention, the uses normal earth as a storage medium is that also in large areas without water or with very little water an extensive Energy can be generated. The big deserts come in particular areas near the equator in question. The memory arrangement according to the invention is extremely inexpensive to implement because of the storage medium is present anyway and the transparent thermal insulation essential to the invention layer even on large areas (up to several square kilometers) low cost.

Es gibt nun eine Vielzahl von Möglichkeiten, die erfindungsgemäße Speicher anordnung auszugestalten und weiterzubilden, wozu auf die dem Anspruch 1 nachgeordneten Ansprüche verwiesen werden darf. Anspruch 17 hat eine be sondere Verwendung der erfindungsgemäßen Speicheranordnung zum Gegenstand. Anstelle einer unmittelbaren Speicherung von Solarenergie im als Speicher medium dienenden Abschnitt des Erdbodens wird die erfindungsgemäße Speicher anordnung hiernach dazu verwendet, Wärmeenergie zu speichern, die aus an deren Energieformen, beispielsweise aus Nachts zur Verfügung stehendem Überschuß-Strom, umgewandelt worden ist, zu speichern, durch die zusätzlich aufgenommene Solarenergie auf eine höhere Temperaturstufe zu bringen und außerdem Wärmeverluste zu kompensieren.There are now a multitude of possibilities for the memory according to the invention to design and further develop the arrangement, to which the claim 1 subordinate claims may be referred. Claim 17 has a be Special use of the memory arrangement according to the subject. Instead of storing solar energy directly in the memory medium-serving section of the ground is the store according to the invention Arrangement hereafter used to store thermal energy from on their forms of energy, for example from those available at night Excess electricity that has been converted to save through the additional bring solar energy taken up to a higher temperature level and also to compensate for heat losses.

Im folgenden wird die Erfindung anhand einer lediglich Ausführungsbeispiele darstellenden Zeichnung näher erläutert. In der Zeichnung zeigtIn the following, the invention is based on only exemplary embodiments illustrative drawing explained in more detail. In the drawing shows

Fig. 1 in einer schematischen Darstellung, teilweise nicht maßstäb lich, in einem Vertikalschnitt den wesentlichen Teil einer erfin dungsgemäßen Speicheranordnung, Fig. 1 is a schematic view, partially not maßstäb Lich, in a vertical section of the essential part of a contemporary memory array OF INVENTION dung,

Fig. 2 in schematischer, das Grundprinzip verdeutlichender Darstellung eine Speicheranordnung der in Rede stehenden Art mit ebener Ober fläche des Erdbodens und Fig. 2 in a schematic, the basic principle illustrating a storage arrangement of the type in question with a flat upper surface of the ground and

Fig. 3 in Fig. 2 ähnlicher Darstellung eine Speicheranordnung mit geneigt angeordneter Oberfläche des als Speichermedium dienenden Erdbodens. FIG. 3 in a representation similar to FIG. 2 shows a storage arrangement with an inclined surface of the soil serving as the storage medium.

Die in den Fig. 1 und 2 in ihrem grundsätzlichen Aufbau dargestellte Speicher anordnung für Solarenergie weist zunächst ein großvolumiges, ortsfestes Spei chermedium 1 und eine über dem Speichermedium 1 angeordnete, eine im wesent lichen geschlossene Abdeckung des Speichermediums 1 bildende transparente Wärmedämmschicht 2 mit vorzugsweise als Wabenstruktur ausgeführter Haupt schicht 3 auf. Aus dem Speichermedium 1 führt heraus eine Wärmetransport einrichtung 4, mit der Wärme aus dem Speichermedium 1 über einen Wärmetau scher 5 abgeführt werden kann. Für die Erfindung grundsätzlich wesentlich ist nun, daß das Speichermedium 1 ein Abschnitt des normalen Erdbodens ist und daß die transparente Wärmedämmschicht 2 auf der Oberfläche 6 des Erd bodens unmittelbar oder über Abstandsstützen geringer Höhe aufliegt. Die Nutzung eines Abschnittes des normalen Erdbodens als Speichermedium 1 für Solarenergie hat die im allgemeinen Teil der Beschreibung im einzelnen er läuterten Vorteile. Die Unfallgefahr ist praktisch eliminiert, das Speicher medium 1 kann an praktisch jeder Stelle realisiert werden, die Abmessungen des Speichermediums 1 sind nicht durch konstruktive Randbedingungen wie Spannweiten von Tragwerken od. dgl. begrenzt, auch ein mehrere 1000 m² großer oder noch größerer Abschnitt des Erdbodens als Speichermedium 1 ist ohne weiteres denkbar. Insbesondere in unwirtlichen, wüstenartigen Sandstrichen in heißen Ländern kann man die erfindungsgemäße Speicheranordnung zur Ener giegewinnung einsetzen.The memory shown in its basic structure shown in Figs. 1 and 2 arrangement of solar energy initially has a large volume, stationary SpeI chermedium 1 and disposed above the storage medium 1, a closed in Wesent union cover of the storage medium 1 forming transparent thermal insulation layer 2 preferably as Main layer 3 of honeycomb structure. From the storage medium 1 leads out a heat transfer device 4 with which heat from the storage medium 1 can be dissipated via a heat exchanger 5 . For the invention it is fundamentally essential that the storage medium 1 is a section of the normal ground and that the transparent thermal insulation layer 2 rests on the surface 6 of the ground directly or via spacers of low height. The use of a section of normal earth as a storage medium 1 for solar energy has the general part of the description he explained in detail advantages. The risk of accidents is practically eliminated, the storage medium 1, any location can be realized to practically the dimensions of the storage medium 1 are od not by design constraints such as spans of structures. Like. Limits, a plurality of 1000 m ² large or even larger portion of the Soil as storage medium 1 is easily conceivable. In particular in inhospitable, desert-like sandy areas in hot countries, the storage arrangement according to the invention can be used to generate energy.

Fig. 1 zeigt eine weiter bevorzugte Gestaltung der Speicheranordnung, bei der der das Speichermedium 1 bildende Abschnitt des normalen Erdbodens ge genüber dem darunter angrenzenden Erdboden 7 thermisch isoliert ist, und zwar durch eine Wärmedämmschicht 8. Eine solche thermische Isolierung emp fiehlt sich insbesondere bei relativ kleinen Speichermedien 1, aber auch für den Fall, daß das Niveau des Grundwassers zu nah liegt, so daß die Gefahr besteht, daß im Erdboden gespeicherte Wärme über Grundwasserströmung un gewollt wieder abgeführt wird. Eine entsprechende thermische Isolierung kann sich auch zu den seitlich angrenzenden Abschnitten des Erdbodens hin empfehlen. Fig. 1 shows a further preferred embodiment of the storage arrangement, in which the portion of the normal soil forming the storage medium 1 is thermally insulated from the soil 7 adjacent to it, namely by a thermal insulation layer 8 . Such thermal insulation recommends itself especially in the case of relatively small storage media 1 , but also in the event that the level of the groundwater is too close, so that there is a risk that heat stored in the ground will be unintentionally removed again via the groundwater flow. Appropriate thermal insulation can also be recommended for the laterally adjacent sections of the ground.

Normalerweise muß sich der das Speichermedium 1 bildende Abschnitt des nor malen Erdbodens nicht besonders tief in die Erde hinein erstrecken, eine Tiefe von 10 bis 100 cm, vorzugsweise von etwa 60 bis 80 cm, dürfte nor malerweise ausreichen. Natürlich ist die Tiefe von der zu erwartenden In tensität der Sonneneinstrahlung abhängig, in sehr heißen Regionen können größere Tiefen zweckmäßig sein.Normally, the portion of the normal soil which forms the storage medium 1 does not have to extend particularly deep into the earth, a depth of 10 to 100 cm, preferably of about 60 to 80 cm, should normally be sufficient. Of course, the depth depends on the expected intensity of the solar radiation; in very hot regions, greater depths can be advisable.

Fig. 2 zeigt eine normale Anordnung der Oberfläche 6 des das Speichermedium 1 bildenden Abschnittes des normalen Erdbodens, die etwa horizontal aus gerichtet ist. Fig. 3 zeigt hingegen eine solche Oberfläche 6 mit einer Neigung gegenüber der Horizontalen. Eine solche Neigung kann durch geolo gische Vorgaben bedingt sein, man kann aber durch Auswahl oder durch künst liche Gestaltung auch eine solche Neigung realisieren, um den Wirkungsgrad der Sonneneinstrahlung zu verbessern. Fig. 2 shows a normal arrangement of the surface 6 of the portion of the normal soil forming the storage medium 1 , which is oriented approximately horizontally. Fig. 3, however, shows such a surface 6 with an inclination relative to the horizontal. Such an inclination can be caused by geological conditions, but one can also implement such an inclination by selection or by artificial design in order to improve the efficiency of solar radiation.

Die Konsistenz des das Speichermedium 1 bildenden Abschnittes des normalen Erdbodens ist für die Speicherkapazität des Speichermediums 1 bzw. für den Speicher-Wirkungsgrad durchaus von erheblicher Bedeutung. Es hat sich durch Versuche gezeigt, daß Sand, insbesondere aber eine Sand-Lehm-Mischung, hier besonders gute Ergebnisse bringen.The consistency of the storage medium 1 forming portion of the normal ground for the storage capacity of the storage medium 1 and for the memory efficiency entirely of considerable importance. Experiments have shown that sand, but in particular a mixture of sand and clay, brings particularly good results here.

In jedem Fall empfiehlt es sich, daß die Oberfläche 6 des das Speicherme dium 1 bildenden Abschnittes des normalen Erdbodens eine dunkle Färbung aufweist, dunkel eingefärbt ist oder mit einem Belag 9 mit dunkler Färbung versehen ist. In dem in Fig. 1 dargestellten Ausführungsbeispiel ist ein dünner Belag 9 in Form einer dunklen, aus Kunststoff bestehenden Folie an gedeutet. Beläge könnten auch als dünne Asphalt-, Bitumen-, Teer-, Teerbeton- oder Beton-Schichten ausgeführt sein. Auch Dachpappenschichten haben eine relativ hohe Wärmeaufnahme. Ein Belag auf der Oberfläche 6 des Speicherme diums 1 hat zweierlei Wirkung. Einerseits die zuvor erläuterte Färbungswirkung, die den energetischen Wirkungsgrad der Speicheranordnung verbes sert, andererseits aber auch bei einer an sich etwas unebenen Oberfläche 6 des natürlichen Erdbodens den Vorteil, daß eine weitestgehend ebene Basis für die Wärmedämmschicht 2 vorgegeben werden kann, was den Wärmeübergang in das Speichermedium 1 optimiert.In any case, it is recommended that the surface 6 of the section of normal earth forming the storage medium 1 has a dark color, is colored dark or is provided with a covering 9 with a dark color. In the embodiment shown in Fig. 1, a thin covering 9 in the form of a dark, plastic film is indicated. Coverings could also be designed as thin asphalt, bitumen, tar, tar concrete or concrete layers. Layers of roofing paper also have a relatively high level of heat absorption. A coating on the surface 6 of the storage medium 1 has two effects. On the one hand, the previously explained coloring effect, which improves the energetic efficiency of the storage arrangement, but on the other hand also with a somewhat uneven surface 6 of the natural soil, the advantage that a largely flat base for the thermal insulation layer 2 can be specified, which the heat transfer into Storage medium 1 optimized.

Fig. 2 macht in schematischer Darstellung den konstruktiven Aufbau der trans parenten Wärmedämmschicht 2 weiter deutlich. Diese besteht hier aus einer Mehrzahl von flächigen, plattenartigen Elementen 10. Wie hier dargestellt, ist die Wärmedämmschicht 2 modular aufgebaut. Die einzelnen plattenartigen Elemente 10 können bei hinreichender Eigen-Stabilität rahmenlos ausgeführt sein, ansonsten können sie auch mit Rahmen versehen sein. Rahmen bilden aller dings Wärmebrücken, die nicht unbedingt erwünscht sind. Es gibt auch nicht plattenartige Elemente, die zu einer flächigen Wärmedämmschicht 2 führen, beispielsweise aufrollbare Wärmedämm-Folien (DE-C 40 12 333). Möglicherweise sind auch solche Folien langfristig für den hier beschriebenen Anwendungs fall einsetzbar. Fig. 2 makes a schematic representation of the constructive structure of the transparent thermal insulation layer 2 further clear. This consists of a plurality of flat, plate-like elements 10 . As shown here, the thermal barrier layer 2 is modular. The individual plate-like elements 10 can be frameless with sufficient inherent stability, otherwise they can also be provided with a frame. However, frames form thermal bridges that are not absolutely desirable. There are also non-plate-like elements that lead to a flat thermal insulation layer 2 , for example roll-up thermal insulation films (DE-C 40 12 333). Such films may also be usable in the long term for the application described here.

Die transparente Wärmedämmschicht 2 weist im in Fig. 1 dargestellten Ausfüh rungsbeispiel sowohl auf der Oberseite als auch auf der Unterseite eine geschlossenen Deckschicht 11 bzw. 12 auf. Beide Deckschichten bestehen im dargestellten Ausführungsbeispiel aus Kunstglas-Abdeckplatten. Die Gestal tung der transparenten Wärmedämmschicht 2 im einzelnen ist im übrigen an hand der im Stand der Technik beschriebenen Beispiele ohne weiteres in passender Weise zu verwirklichen (US-A-48 15 442, 44 80 632, DE-A-32 11 485).The transparent thermal barrier layer 2 has in the exemplary embodiment shown in FIG. 1, both on the top and on the bottom, a closed cover layer 11 or 12 . In the illustrated embodiment, both cover layers consist of synthetic glass cover plates. The design of the transparent thermal barrier coating 2 in detail can be easily implemented in a suitable manner using the examples described in the prior art (US-A-48 15 442, 44 80 632, DE-A-32 11 485).

Ein besonders bevorzugtes, weil nämlich hinsichtlich des Wärmeüberganges optimiertes System, das aber in der Zeichnung nicht dargestellt ist, ist dadurch gekennzeichnet, daß die transparente Wärmedämmschicht auf der Unterseite ohne Deckschicht ausgeführt ist und mit der eigentlichen, vorzugs weise als Wabenstruktur ausgeführten Hauptschicht unmittelbar auf der Ober fläche des das Speichermedium bildenden Abschnittes des normalen Erdbodens bzw. auf den Abstandsstützen aufliegt. Bei dieser Konzeption kann es bei ent sprechender Wahl der Materialien sogar so sein, daß die Hauptschicht der Wärmedämmschicht sich nach erstmaliger bzw. durch erstmalige Aufheizung durch Erweichung mit der Oberfläche 6 des Erdbodens im Bereich des Speicher mediums 1 verbindet. Ein unmittelbarer Wärmeübergang in das Speichermedium 1 ist so optimal gewährleistet.A particularly preferred system, namely that which is optimized with regard to heat transfer, but which is not shown in the drawing, is characterized in that the transparent thermal insulation layer on the underside is designed without a cover layer and with the actual main layer, preferably as a honeycomb structure, directly on the Above the surface of the section of the normal earth forming the storage medium or on the spacer supports. With this conception, it can even be so with appropriate choice of materials that the main layer of the thermal insulation layer connects after the first or by first heating by softening with the surface 6 of the ground in the area of the storage medium 1 . A direct heat transfer into the storage medium 1 is optimally guaranteed.

Fig. 2 macht deutlich, daß es sich empfiehlt, an die transparente Wärmedämm schicht 2 seitlich eine Rand-Wärmedämmschicht 13 über dem benachbarten Bereich des Erdbodens anzuschließen, möglicherweise mit nach außen abfallen der Dicke. Fig. 2 makes it clear that it is advisable to connect to the transparent thermal insulation layer 2 laterally an edge thermal insulation layer 13 over the adjacent area of the ground, possibly with the thickness decreasing to the outside.

Hinsichtlich der Extraktion der im Speichermedium 1 gespeicherten Wärme energie empfiehlt sich eine Gestaltung derart, daß die Wärmetransportein richtung 4 ein im als Speichermedium 1 dienenden Abschnitt des normalen Erdbodens angeordnetes Netzwerk von Wärmetauscherleitungen 14 für ein Wärmetauschermedium, insbesondere für Wasser, aufweist. In Fig. 1 sind die einzelnen Wärmetauscherleitungen 14 im Erdboden, der das Speichermedium 1 bildet, angedeutet. In Fig. 2 ist angedeutet, wie diese Wärmetauscherleitun gen 14 mit einem Wärmetauscher 5 zusammenwirken. Man erkennt hier auch schematisch angedeutet eine Pumpe 15, durch die das Wärmetauschermedium, insbesondere also das in den Wärmetauscherleitungen 14 strömende Wasser, umgepumpt wird.With regard to the extraction of the heat energy stored in the storage medium 1 , a design is recommended such that the heat transfer device 4 has a network of heat exchanger lines 14 for a heat exchange medium, in particular for water, arranged in the section of normal ground serving as storage medium 1 . In Fig. 1, the individual heat exchanger lines 14 in the ground, which forms the storage medium 1 , are indicated. In Fig. 2 it is indicated how these Wärmetauscherleitun conditions 14 cooperate with a heat exchanger 5 . A pump 15 , through which the heat exchange medium, in particular thus the water flowing in the heat exchanger lines 14 , is pumped, can also be seen schematically.

Eine für sich auch bekannte Möglichkeit, eine Wärmetransporteinrichtung 4 zu realisieren, besteht in der Verwendung von Wärmerohren (heat pipes, Brock haus, Naturwissenschaften und Technik, 2. Band, Brockhaus, Wiesbaden, 1983, S. 256). Geneigt angeordnete Wärmerohre transportieren die Wärme vom unte ren zum oberen Ende hin durch Wechsel des Aggregatzustandes ohne Fremdener gie. Das kann für bestimmte Anwendungsfälle erhebliche Vorteile bieten, weil man auf die Pumpe 15 verzichten kann. Wenn man Wärmerohre im Erdreich anordnet, muß aber eine Mindestneigung realisiert sein, man müßte dann eventuell mit mehreren streifenartig nebeneinander angeordneten Abschnit ten des Bodens als Speichermedien arbeiten.A known way of realizing a heat transport device 4 is to use heat pipes (heat pipes, Brock house, natural sciences and technology, 2nd volume, Brockhaus, Wiesbaden, 1983, p. 256). Heat pipes arranged at an angle transport the heat from the lower end to the upper end by changing the physical state without external energy. This can offer considerable advantages for certain applications because the pump 15 can be dispensed with. If one arranges heat pipes in the ground, however, a minimum inclination must be realized, one would then have to work with several strips of the soil arranged side by side as storage media.

Fig. 1 macht schließlich noch eine Besonderheit im hier dargestellten Aus führungsbeispiel deutlich, die darin besteht, daß im als Speichermedium 1 dienenden Abschnitt des Erdbodens ein Befeuchtungsnetzwerk 16, vorzugsweise knapp unterhalb der Oberfläche 6, angeordnet und darüber eine den Erdboden durchfeuchtende Flüssigkeit, insbesondere Wasser, in den Abschnitt des Erdbodens einbringbar ist. Ein solches Befeuchtungsnetzwerk 16, das ggf. auch nur manchmal in Tätigkeit versetzt wird bzw. im Rahmen einer Gesamtsteuerung nur bedarfsweise eingeschaltet wird, führt gerade bei stark san digem Erdboden im das Speichermedium 1 bildenden Abschnitt zu einer Ver besserung der Wärmeübertragung im Inneren des Speichermediums 1. Fig. 1 finally makes a peculiarity in the exemplary embodiment shown here, which consists in the fact that in the serving as a storage medium 1 section of the ground a humidification network 16 , preferably just below the surface 6 , arranged and above it a liquid dampening the ground, especially water , can be brought into the section of the ground. Such Befeuchtungsnetzwerk 16, which if necessary is only sometimes placed in activity or is switched on in the context of an overall control only as needed, just results in strong san DIGEM ground in the storage medium 1 forming section to a Ver improvement of heat transfer in the interior of the storage medium 1 .

Zu der besonders zu erwähnenden speziellen Verwendung einer Speicheranord nung gemäß der Erfindung im Rahmen der Nutzung anderer Energieformen ist am Ende des allgemeinen Teils der Beschreibung schon Stellung genommen worden, auf diese Ausführungen darf verwiesen werden.Regarding the special use of a memory arrangement which is particularly worth mentioning voltage according to the invention in the context of the use of other forms of energy is on At the end of the general part of the description, reference may be made to these statements.

Fig. 3 macht im übrigen noch deutlich, daß man auch bei einer geneigten Anordnung der Oberfläche 6 des das Speichermedium 1 bildenden Abschnittes des normalen Erdbodens angrenzende Bereiche des Erdbodens mit einer Rand- Wärmedämmschicht 13 ausrüstet, um dort Wärmeverluste zu vermeiden. Fig. 3 also makes it clear that even with an inclined arrangement of the surface 6 of the portion of the normal soil forming the storage medium 1, adjacent areas of the earth are equipped with an edge thermal insulation layer 13 in order to avoid heat losses there.

Claims

1. Memory device for solar energy with a large-volume, fixed storage media (1) arranged one above the storage medium (1), a forming substantially closed cover of the storage medium (1) trans ent heat insulating layer (2) preferably having a honeycomb structure out guide ter main layer (3 ) and a leading out of the storage medium (1) heat transfer device (4), characterized in that the Speicherme dium (1) a portion of the normal soil, and in that the transparent heat insulating layer (2) umittelbar on the surface (6) of the ground or Spacers of low height rests.

2. Storage arrangement according to claim 1, characterized in that the storage medium ( 1 ) forming section of the normal soil is thermally insulated from the adjacent soil ( 7 ) and / or from the laterally adjacent soil.

3. Storage arrangement according to claim 2, characterized in that a heat insulation layer ( 8 ) is arranged between the portion of the normal soil forming the storage medium ( 1 ) and the underlying soil ( 7 ).

4. Storage arrangement according to one of claims 1 to 3, characterized in that the storage medium ( 1 ) forming section of the normal ground has a depth of 10 to 100 cm, preferably from about 60 to 80 cm.

5. Storage arrangement according to one of claims 1 to 4, characterized in that the surface ( 6 ) of the storage medium ( 1 ) forming section of normal soil is inclined relative to the horizontal, in particular at an angle that optimizes the efficiency of the solar radiation.

6. Storage arrangement according to one of claims 1 to 5, characterized in that the storage medium ( 1 ) forming section of the normal ground is made of sand or a sand / clay mixture.

7. Storage arrangement according to one of claims 1 to 6, characterized in that the surface ( 6 ) of the storage medium ( 1 ) forming section of normal soil has a dark color, is colored dark or with a covering ( 9 ) with darker Coloring is provided.

8. Storage arrangement according to claim 7, characterized in that the covering ( 9 ) made of asphalt, bitumen, tar, tar concrete, dark colored concrete etc. or from a dark, preferably made of plastic film be.

9. Storage arrangement according to one of claims 1 to 8, characterized in that the transparent thermal insulation layer ( 2 ) consists of a plurality of flächi gene, in particular plate-like elements ( 10 ), frameless or with a frame, and, preferably, has a modular structure.

10. Storage arrangement according to one of claims 1 to 9, characterized in that the transparent thermal insulation layer ( 2 ) on the top a ge closed cover layer ( 11 ), preferably made of glass or synthetic glass cover plates.

11. Storage arrangement according to one of claims 1 to 10, characterized in that the transparent thermal insulation layer ( 2 ) on the underside has a closed cover layer ( 12 ), preferably made of glass or synthetic glass cover plates.

12. Memory arrangement according to one of claims 1 to 10, characterized records that the transparent thermal barrier coating on the underside without Cover layer is executed and with the actual, preferably as a honeycomb structure of the main layer directly on the surface of the Storage medium forming section of the normal earth or on the Ab stands supports.

13. Storage arrangement according to one of claims 1 to 12, characterized in that laterally to the transparent thermal insulation layer ( 2 ) an edge thermal insulation layer ( 13 ) adjoins the storage medium ( 1 ) forming portion of the normal soil adjacent portions of the soil .

14. Storage arrangement according to one of claims 1 to 13, characterized in that the heat transport device ( 4 ) in a serving as a storage medium ( 1 ) serving section of normal ground arranged network of heat exchanger lines ( 14 ) for a heat exchange medium, in particular for water .

15. Memory arrangement according to one of claims 1 to 13, characterized in net that the heat transport device in serving as a storage medium Section of normal earth arranged network of heat pipes points.

16. Storage arrangement according to one of claims 1 to 15, characterized in that in the serving as a storage medium ( 1 ) serving portion of the ground a loading humidification network ( 16 ), preferably just below the surface ( 6 ), and arranged above the soil moisturizing liquid , in particular water, can be introduced into the section of the ground.

17. Use of a memory arrangement according to one of claims 1 to 16, for storing from other forms of energy, especially from electrical Energy converted thermal energy.