DE499648C - Verfahren zum Speichern und Ausnutzen elektrisch erzeugter Waerme - Google Patents

Verfahren zum Speichern und Ausnutzen elektrisch erzeugter Waerme

Info

Publication number
DE499648C
DE499648C DES75383D DES0075383D DE499648C DE 499648 C DE499648 C DE 499648C DE S75383 D DES75383 D DE S75383D DE S0075383 D DES0075383 D DE S0075383D DE 499648 C DE499648 C DE 499648C
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
heat
hotplate
insulating
storing
metal
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired
Application number
DES75383D
Other languages
English (en)
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
THERMA FABRIK fur ELEK SCHE H
Original Assignee
THERMA FABRIK fur ELEK SCHE H
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by THERMA FABRIK fur ELEK SCHE H filed Critical THERMA FABRIK fur ELEK SCHE H
Application granted granted Critical
Publication of DE499648C publication Critical patent/DE499648C/de
Expired legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24HFLUID HEATERS, e.g. WATER OR AIR HEATERS, HAVING HEAT-GENERATING MEANS, e.g. HEAT PUMPS, IN GENERAL
    • F24H7/00Storage heaters, i.e. heaters in which the energy is stored as heat in masses for subsequent release
    • F24H7/02Storage heaters, i.e. heaters in which the energy is stored as heat in masses for subsequent release the released heat being conveyed to a transfer fluid
    • F24H7/04Storage heaters, i.e. heaters in which the energy is stored as heat in masses for subsequent release the released heat being conveyed to a transfer fluid with forced circulation of the transfer fluid
    • F24H7/0408Storage heaters, i.e. heaters in which the energy is stored as heat in masses for subsequent release the released heat being conveyed to a transfer fluid with forced circulation of the transfer fluid using electrical energy supply
    • F24H7/0433Storage heaters, i.e. heaters in which the energy is stored as heat in masses for subsequent release the released heat being conveyed to a transfer fluid with forced circulation of the transfer fluid using electrical energy supply the transfer medium being water

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Heat-Exchange Devices With Radiators And Conduit Assemblies (AREA)

Description

  • Verfahren zum Speichern und Ausnutzen elektrisch erzeugter Wärme Bei derjenigen Gruppe von Verfahren und Vorrichtungen zur Speicherung und Ausnutzung elektrisch erzeugter Wärme, bei welcher die gespeicherte Wärme in besonderen Wärmeverbrauchsvorrichtungen zur Verwertung gelangt, sind die als Wärmespeicher dienenden und den Kern der Speichervorrichtung bildenden Dampfkessel, Warmwasserbehälter oder auch Körper aus Material mit großem Wärmeaufnahmevermögen, wie Eisen, Speckstein o. dgl., bisher mit starken wärmeisolierenden Schichten umkleidet worden, um einen möglichst geringen Teil der in den genannten Speicherkörpern mittels elektrischer Heizeinrichtung erzeugten Wärme an die Umgebung zu verlieren. Dabei wird gewöhnlich die Wärme aus dem Kern, der in allen seinen Teilen meist annähernd die gleiche Temperatur aufweist, mittels Rohrleitungen oder Kanälen und darin in Bewegung gesetzten Gasen oder Flüssigkeiten herausgeholt und zu den Wärmeverbrauchsvorrichtungen geführt. Durch die Isolierhülle strömt dabei sowohl während des Aufheizens wie auch während der Wärmeentnahme dauernd Wärme in die Umgebung ab, die für die Verwertung verlorengeht und deren Menge je nach der Temperaturdifferenz zwischen Spewcherkern und Umgebung nasch der isolierenden Wirkung der Hülle und nach der Wärmesättigung der letzteren schwankt.
  • Um diesen Wärmeverlust mindestens teilweise zu verhüten, wird gemäß der Erfindung das zur Wärmeüberführung dienende Mittel von allen Seiten her durch eine für das Mittel durchlässige und mindestens teilweise zur Wärmespeicherung dienende Isolierhülle hindurch entgegen der Richtung des Wärmeverluststromes und sodann durch die Wärmeverbrauchsvorrichtungen geführt. Damit das wärmeübertragende Mittel mit möglichst geringer Temperatur an die Isolierhülle zurückkehrt, werden die Wärmeverbrauchsvorrichtungen zweckmäßig in der Reihenfolge der von ihnen benötigten höchsten bis zur niedrigsten Temperatur in den Kreislauf des strömenden, wärmeübertragenden Mittels eingeschaltet, wobei die in einer oder mehreren Wärmeverbrauchsvorrichtungen zu erwärmenden Mittel im Gegenstrom zum wärmeübertragenden Mittel liegen. Die Gegenstromanordnung im Kreislauf ist in der Wärmetechnik altbekannt und wird daher in der Erfindung nicht an sich, sondern nur in Verbindung mit dem für das umlaufende Mittel durchlässigen Wärmespeicher als neu beansprucht. Die erwähnte Isolierhülle mit äußerer allseitiger Zuleitung und innerer Ableitung für das wärmeübertragende Mittel umschließt mindestens einen verhältnismäßig kleinen, aus gut speicherndem Material bestehenden Kern, der die zu speichernde Wärme höchstens teilweise aufnehmen kann und eine elektrische Heizvorrichtung enthält.
  • Die Zeichnung stellt ein Ausführungsbeispiel einer Vorrichtung zur Ausübung des den Gegenstand der Erfindung bildenden Verfahrens dar, und zwar zeigt Abb. i eineix senkrechten Schnitt nach Lilie I-II der Abb. z und ` Abb. a einen horizontalen Querschnitt dieser Vorrichtung.
  • Abb.3 zeigt die Vorrichtung in Verbindung mit einer Kochplatte bei diagonalem Gasdurchtritt im senkrechten Diagonalschnitt nach der Linie I-II der Abb. q., Abb. q. einen waagerechten Querschnitt der Abb. 3 und Abb. 5 und 6 zwei Ausführungsformen der Segmente und ihrer Wärmeleitung untereinander und mit der Kochplatte.
  • Die mittels der elektrischen Heizvorrichtung A erzeugte Wärme wird teils im Speicherkern B, teils in der gas- oder flüssigkeitsdurchlässigen Isolierhülle G gespeichert. Der Speicherkern B ist verhältnismäßig klein, so daß er höchstens einen Teil der zu speichernden Wärme aufnehmen kann. Er besteht aus wärmespeichernder Masse, wie z. B. Speckstein, Gußeisen, Wasser usw., und kann auch als Sammelraum für das von allen Seiten her durch die Isolierhülle einströmende Mittel ausgestaltet werden. Die Isolierhülle C kann aus- einem porösen Körper, aus geschichteten Platten oder aber aus losem Sand von Ziegeln o. dgl. bestehen, wobei die äußere Form durch einen Siebmantel gewahrt wird. D, D sind der Sammelraum und die Ab- leitungskanäle, durch welche das Gas oder die Flüssigkeit nachDurchdringen .der Isolierhülle zu den Wärmeverbrauchsvorrichtungen E und F gelangt. E stellt beispielsweise eine Koch- und Bratplatte, F die weniger hohe Temperatur benötigende Warmwasserbereitungsanlage mit Wasserkreislauf dar. Diese letztere wird von dem Wärmeübertragungsmittel nach dem Gegenstromprinzip bestrichen, und somit gelangt das bewegte Mittel mit niedriger Temperatur mittels der Fördereinrichtung G in den die Isolierhülle C umgebenden, durch die Ummantelung H gebildeten geschlossenen Raum J und von diesem aus praktisch durch die ganze Oberfläche der Isolierhülle C im Kreislauf .in diese zurück. Die Temperatur, mit der das Medium an die Außenfläche der Isolierhülle C gelangt, ist niedrig, wenn z. B. frische Luft oder frisches Wasser durch die Hülle C gesaugt oder gedrückt wird. Sie ist ebenfalls niedrig, wenn das Medium durch Wärmeverbrauchsvorrichtungen geführt wird, die mit ihm im Gegenstrom liegen. Die Wärmeverluste sind um so geringer, j e niedriger die Temperatur des von außen her an die Isolierhülle gelangenden und in diese eindringenden Mediums ist. Denn am Schluß einer Periode der Wärmeentnahme ist die Hülle C bis tief gegen den Kern hinein entladen, so daß die vom Kern weg auswärts strömende Wärme zunächst die Hülle wieder sättigen muß, bevor an der Außenseite der letzteren eine nennenswerte, Wärmeverluste verursachende Temperatur auftreten kann. Die Umlaufgeschwindigkeit der Gas- oder Flüssigkeitsmenge ist durch Klappen oder Schieber in den Kanälen oder durch Tourenregulierung der Fördereinrichtung regulierbar. Diese Regulierbarkeit ist eine vollkommene, d. h. eine von o bis zu einem bestimmten Maximum reichende. Die Ableitung des wärmeübertragenden Mittels aus dem Sammelraum und seine Zuleitung zu verschiedenen voneinander unabhängigen Wärmeverbrauchsvorrichtungen kann ohne weiteres auch in voneinander unabhängigen und je für sich regulierbaren Zweigen vor sich gehen. Die Förderung kann eine mechanische sein oder auf Temperaturunterschieden des Mittels beruhen.
  • Die Isolierhülle kann auch in übereinanderliegende, voneinander unabhängige Isolierhüllen unterteilt und jede dieser Teilisolierhüllen mit äußerer Zu- und innerer Ableitung für ein bewegtes Mittel versehen werden,- wobei mindestens die innerste Isolierhülle elektrische Heizungseinrichtungen erhält, und jede der konzentrischen, wärmespeichernden und isolierenden Schichten, unabhängig von den anderen, zusammen mit einer oder mehreren Wärmeverbrauchsvorr ichtungen betrieben wird. So kann z. B. die innere Vorrichtung zur Dampferzeugung und eine äußere, d. h. eine die innere umschließende, zum Speisewasservorwärmen benutzt werden.
  • Wird als wärmeübertragendes Mittel Luft gewählt, so kann der allgemeine Luftraum ohne weiteres in den Kreislauf eingeschaltetwerden, indem ihm die zu bewegende Luftmenge entnommen und diese durch die Isolierhülle sowie die übrigen Vorrichtungen in der geschilderten Richtung geführt wird, wenn auf Rückführung der Wärmereste in der Luft, welche nach ihrem Austritt aus der letzten Wärmeverbrauchsvorrichtung noch in ihr vorhanden sind; verzichtet wird oder diese Wärmereste mittels eines Schornsteines zur Bewegung der Luft benutzt werden. -Bei Anwendung des Speicherverfahrens-auf Kochherde gibt die dünne, durch das Unilaufende erhitzte Gas beheizte Kochplatte E nach Abb. 5 nur dann eine genügende Wärmemenge an die aufgestellte Pfanne ab, wenn das die Unterseite der Kochplatte bestreichende Gas eine sehr hohe Temperatur hat. Diese hohe Gastemperatur verursacht bedeutende Wärmeverluste des Speichers.
  • Um diese Nachteile zu beheben, werden gemäß den in den Abb. 3 bis 6 dargestellten Ausführungsbeispielen in für Wärmeaustauschapparate, z. B. Flüssigkeitserhitzer, an sich bekannter Weise im gesamten Ouerschnitt des Gasstromes unter' der Kochplatte verteilt Metallsegmente mit besonders großer Oberfläche angeordnet, die alle metallische Wärmeableitung an die Kochplattenunterseite haben und deren Zahl, Oberfläche und Materialstärke in der Richtung des Gasstromes und quer zu derselben unter der Kochplatte derart verteilt ist, daß eine annähernd gleichmäßige oder auch beliebig geregelte Wärmeabgabe der Kochplattenoberseite an die aufgestellte Pfanne stattfindet, obwohl natürlich das eintretende erhitzte Gas eine höhere Temperatur hat als nach seiner Wärmeabgabe das austretende. Durch die sehr große Oberfläche aTIer Se;-nente und die metallische Leitung der Segmente nach der Kochplatte wird auch bei verhältnismäßig niedrigen Gastemperaturen ein großer Wärmeübergang vom Gas an die Segmente und von diesen an die Kochplatte und die aufgestellte Pfanne erzielt. Die metallische Wärmeleitung von den Segmenten nach der Kochplatte läßt sich derart ausgestalten. daß trotz verschiedener Wärmeausdehnungskoeffizienten der Materialien der Segmente und der Kochplatte keine die Festigkeit und das Geradebleiben der Platte beeinträchtigenden Spannungen entstehen. Die Anordnung der Segmente kann für radialen oder diagonalen Gasdurchtritt, bezogen auf die Kochplatte, getroffen werden. Die Gleichmäßigkeit der Wärmeabgabe kann durch metallische Niederschläge auf der Kochplattenunterseite oder durch ihr angepaßte Bleche aus Kupfer o. dgl. verbessert werden.
  • Durch Anordnung der bekannten Rippen an der Herdplatte konnten die Wärmeverluste bzw. die hohe Gastemperatur nur ungenügend herabgemindert werden, da es praktisch unmöglich ist, solchen Rippenkörpern die für die vorliegenden Zwecke erforderliche fünfzig und mehrfache Oberfläche zu geben und zugleich den Erfordernissen bezüglich geringen Gewichts, Regulierfähigkeit, Anheizdauer. Remanenzwärme, Oberfläche und Wärmeableitungsquerschnitt in den verschiedenen Temperaturzonen sowie einer geregelten Wärmeabgabe der Kochplattenoberfläche gerecht zu werden.
  • Das erhitzte Gas tritt durch die Öffnung h in die allseitig dicht geschlossene Vorrichtung, bestehend aus der Kochplatte E, auf welche die Pfanne zu stehen kommt, den Segmenten L, der dichten Ummantelung Ji und der Bodenplatte N und verläßt sie nach Abgabe von Wärtne durch das Regulierorgan O und en Kanal P. Q ist ein der Plattenunterseite angepaßtes '\@,'ärmeausgleichblech bzw. ein metallischer :,Niederschlag auf derselben. Wie in Abb..i angedeutet, nimmt die Anzahl der Segmente, auf eine bestimmte Sehnenlänge bezogen, von der Eintrittseite der Gase gegen den Außlaß hin zu in Anpassung an die Abnahme der Gastemperatur. Durch Änderung der Anzahl der Segmente der einzelnen Gruppen läßt sich die Wärmeabgabe an verschiedenen Stellen der Kochplatte E regeln.
  • Als Segmente finden dünne, geradfiächige und gewellte Metallstreifen, feine glatte oder längs- oder quergewellte Metallhülsen, Metallspäne oder Metallwolle aus Kupfer o. dgl., die dem Gasstrom den Durchtritt gestatten, Verwendung. Sie weisen eine Gesamtoberfläche auf; die bis das Fünfzig- und noch Mehrfache der Oberfläche der liochplatte beträgt. Die Kontaktflächen zwischen der Kochplatte und den Segmenten können durch Anbringen von Rippen oder Nuten auf der Kochplattenunterseite vergrößert werden.
  • Abb.5 zeigt beispielsweise in größerem Maßstabe, im Schnitt senkrecht zum Gasstrom, Segmente aus geradflächigen und gewellten Metallstreifen R, wobei durch die gewellten Streifen zugleich ein einwandfreier Gasdurchtritt gewahrt bleibt. Die Metallstreifen sind zum Teil in '_\ Uten S der Kochplatte eingepaßt und können hier auch verlötet werden. Auf diese Weise wird eine derartige metallische Wärmeleitung von den Segmenten nach der Kochplatte hin bewirkt, daß trotz verschiedener Wärmeausdehnungskoeffizienten der Materialien der Segmente und der Kochplatte keine die Festigkeit und das Geradebleiben der Platte beeinträchtigenden Spannungen entstehen; statt senkrecht, wie gezeichnet, können die Metallstreifen R zur Kochplatte E auch waagerecht angeordnet werden.
  • Abb. 6 zeigt beispielsweise in größerem Maßstabe im Schnitt senkrecht zum Gasstrom die Verwendung von Metallhülsen T für die Segmente, die zwischen die Kochplatte E und die Bodenplatte AF derart eingeschichtet sind, daß ihre Achse in die Stromrichtuhg des Gases fällt. Auch bei dieser Art der Wärmeleitung von den Segmenten zur Kochplatte entstehen trotz Verschiedenheit der beiderseitigen Wärmeausdehnungskoeffi- ; zienten keine schädlichen Spannungen. U sind Ansätze an der Kochplattenunterseite zur Vergrößerung der Kontaktflächen. Der gute Kontakt zwischen den Segmenten unter sich und mit der Kochplatte zur Herstellung der metallischen Wärmeableitung wird durch das Eigengewicht der Kochplatte und der aufge= setzten Pfanne oder durch eine Spannvorrichtung, die die Bodenplatte N und die Kochplatte E gegeneinanderdrückt, bewirkt. Statt der Metallhülsen können auch Metallspäne oder Metallwolle eingefüllt werden.

Claims (6)

  1. PATENTANSPRÜCHE: i. Verfahren zum Speichern und Ausnutzen elektrisch erzeugter Wärme, bei welchem ein Strom eines gasförmigen oder eines flüssigen Mittels zur Überführung der Wärme aus dem Speicher nach den Wärmeverbrauchsvorrichtungen dient, dadurch gekennzeichnet, daß das zur Wärmeüberführung dienende Mittel mittels einer Fördervorrichtung von allen Seiten her, entgegen den Richtungen der Wärmeverlustströme, durch eine für das Mittel durchlässige und zur Speicherung von wenigstens einem Teil der Wärme dienende Isolierhülle und dann durch die Wärmeverbrauchsvorrichtungen geführt wird.
  2. 2. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß das zur Wärmeüberführung dienende Mittel im Kreislauf durch die Isolier- und Speicherhülle und durch Wärmeverbrauchsvorrichtungen, deren in ihnen zu erwärmende Mittel im Gegenstrom zu den erstgenannten liegen, geführt wird und somit das wärmeüberführende Mittel mit tieferer Temperatur in die Isolierhülle zurückkehrt.
  3. 3. Einrichtung zur Ausübung des Verfahrens nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein aus wärmespeicherndem Material bestehender Kern (B), der die elektrische Heizvorrichtung (A) enthält und die zu speichernde Wärme höchstens teilweise aufnimmt, von mindestens einer Isolier-und Speicherhülle (C) einschlossen ist, die aus einem für das bewegte Mittel durchlässigen Material besteht und eine annähernd ihre ganze Außenfläche umgebende Zuleitung (J) und eine innere Ableitung (D) für das bewegte Mittel besitzt. q..
  4. Kochplattenvorrichtung zur Ausführung des Verfahrens nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß im gesamten Querschnitt des Gasstromes unter der Kochplatte (E) Metallsegniente (L) von besonders großer Oberfläche mit metallischer Wärmeableitung an die Kochplatten angeordnet sind.
  5. 5. Vorrichtung nach Anspruch i und q., dadurch gekennzeichnet, daß bei jeder Temperatur die -freie Ausdehnung der Einzelteile dadurch ermöglicht wird, daß die Segmente entweder aus geraden Blechstreifen nmit dazwischengeklemmten gewellten Metallstreifen (R) oder aus mit der Achse in der Strömungsrichtung des Gases -liegenden aufeinandergeschichteten Metallhülsen (T) bestehen.
  6. 6. Vorrichtung- nach Anspruch i, q. und 5, dadurch gekennzeichnet, da.ß hn. gesamten Querschnitt des Gasstromes eine Füllung von Metallwolle oder Metallspänen mit metallischer Wärmeableitung an die Kochplatte angeordnet ist.
DES75383D 1925-12-24 1926-07-23 Verfahren zum Speichern und Ausnutzen elektrisch erzeugter Waerme Expired DE499648C (de)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CH499648X 1925-12-24

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE499648C true DE499648C (de) 1930-06-12

Family

ID=4516872

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DES75383D Expired DE499648C (de) 1925-12-24 1926-07-23 Verfahren zum Speichern und Ausnutzen elektrisch erzeugter Waerme

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE499648C (de)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE2847963C2 (de)
EP0476484A2 (de) Hochenergiebatterie
DE615845C (de) Verfahren und Vorrichtungen zum Verdampfen von Fluessigkeiten
DE499648C (de) Verfahren zum Speichern und Ausnutzen elektrisch erzeugter Waerme
DE961630C (de) Waermeaustauscher, in dem ein aus mehreren Bestandteilen bestehendes Mittel gekuehlt wird
DE638993C (de) Elektrisch beheizter Durchgangsofen
DE69810247T2 (de) Kühlturm
DE264816C (de)
DE934830C (de) Kuehlvorrichtung
DE1579646C2 (de) Elektrischer Wärmespeicherofen
EP0283641A1 (de) Aufsatz für einen Brotröster
DE3104344C2 (de) Vorrichtung zum Erwärmen von Wasser, insb. Warmwasserheizkessel
DE2717499C2 (de) Verfahren zum Betrieb von Verkokungsöfen und Verkokungsofen
DE1083284B (de) Verfahren und Vorrichtung zur Verhinderung der Dampfkondensation auf den Abschirmflaechen von Kuehlsystemen
AT218552B (de) Verfahren und Vorrichtung zur Verhinderung der Dampfkondensation auf den Abschirmflächen von Strahlungskühlsystemen
DE830350C (de) Waermeaustauscher
AT209576B (de) Verdampfungseinrichtung
AT97920B (de) Schwelofen.
DE2451736C3 (de) Speicherheizgerät
DE441858C (de) Elektrolytischer Apparat
DE598364C (de) Lufterhitzer fuer Teetrockner
DE455549C (de) Heizvorrichtung mit Speicherkoerper, insbesondere fuer Kochzwecke
DE645704C (de) Heizofen mit Waermespeicher
DE410884C (de) Streichmaschine fuer Kautschuk
DE3331679A1 (de) Fahrbarer bzw. stationaerer warmhaltetisch