DE965149C

DE965149C - Verfahren zur Aufspeicherung von Waerme und Wiederabgabe so gespeicherter Waerme

Info

Publication number: DE965149C
Application number: DEG15595A
Authority: DE
Inventors: Willi Bauer; Karl Amann
Original assignee: ELEK SCHE ANLAGEN A G GES
Current assignee: ELEK SCHE ANLAGEN A G GES
Priority date: 1954-10-19
Filing date: 1954-10-19
Publication date: 1957-06-06

Description

AUSGEGEBEN AM 6. JUNI 1957

G 15595 IVa/ 24η

so gespeicherter Wärme

Es sind Verfahren zur Aufspeicherung von mechanischer Arbeit von Wasser- oder Windkräften bekannt, bei denen mit Hilfe der aufzuspeichernden mechanischen Arbeit die Wärme der Umgebung auf eine höhere Temperatur gehoben wird. Diese Wärme wird dann zum Schmelzen fester Körper benutzt. Für die Aufspeicherung der Wärme in geschmolzenen Körpern wird als Speichermaterial Ätzkali (KOH+iH_äO) verwendet, das eine latente Wärme von 40 Kalorien hat und bei einer Temperatur von 140⁰ schmilzt. Ferner sind auch schon als Speichermaterial Salze vorgeschlagen worden, die eine erhebliche Menge an Kristallwasser enthalten. Bei diesen Stoffen werden außer der spezifischen Wärme und der Schmelzwärme jene Wärmemengen zur Wärmespeicherung nutzbar gemacht, die bei der Auflösung der Mischkristalle infolge der Erhitzung aufgenommen und bei der Rückkristallisation infolge Abkühlung wieder frei werden.

Es hat sich jedoch gezeigt, daß Ätznatron für die Aufspeicherung von Wärme und Wiederabgabe so gespeicherter Wärme nur sehr begrenzt anwendbar ist, da es sich nur bis 140⁰ erhitzen läßt. Seine Zersetzung und Auflösung in Pulverform beginnen jedoch schon bei 90⁰. Wenn nun dieses Speichermaterial über diese zulässige Temperaturgrenze hinaus erhitzt wird, zersetzt es sich voll-

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ständig. Das pulverförmige Ätznatron aber gibt die aufgenommene Wärme nur zum Teil und. sehr langsam in geringen Mengen wieder an. die Umgebung zurück. Es ist daher überall dort unbrauchbar, wo es auf eine schnelle Wärmerückgewinnung ankommt. Diese Nachteile erklären auch, warum trotz Bekanntseins dieser Eigenschaften des Ätznatrons bisher praktisch von diesen Eigenschaften kaum Gebrauch gemacht worden ist.

ίο Auf eine schnelle Rückgewinnung gespeicherter Wärme aber kommt es besonders bei der wirtschaftlichen Ausnutzung des Nachtstromes von Stromerzeugungsanlagen für beliebige Zwecke, z. B. zum Erwärmen von Räumen oder Stoffen an.

Bei der Verwendung eines WärmespeicherstofEes, der diese Eigenschaft aufweist, läßt sich auch die Wärme von Hüttengasen und anderen Öfen, die Abwärme von Dampferzeugungsanlagen oder Brennkraftmaschinen in bisher nicht bekannter Weise wirtschaftlich ausnutzen. Die zur Zeit bekannten Wärmespeicher erfordern ferner durchweg einen erheblichen Aufwand an Material und Raum, weil für die Wärmespeicherung nur die spezifische Wärme des Stoffes ausgenutzt wird. Sie gestalten sich dadurch teuer und sind infolge ihres voluminösen Speichermediums auch nicht im gewünschten Maße regelbar.

Durch die Erfindung wird nun ein wärrnespeicherndes Mittel vorgeschlagen, das- diese, den bekannten Stoffen anhaftenden Nachteile nicht aufweist. Nach der Erfindung ist vorgesehen, für das Verfahren zur Aufspeicherung von Wärme beliebiger Wärmequellen, bei dem zur Wärmespeicherung Stoffe verwendet werden, bei welchen neben der spezifischen Wärme und der Schmelzwärme auch jene Wärmemengen zur Wärmespeicherung nutzbar gemacht werden, die bei der Auflösung der Mischkristalle infolge Erhitzung aufgenommen und bei der Rückkristallisation infolge Abkühlung wieder frei werden, als wärmespeicherndes Mittel eine Aluminium-Zink-Legierung zu verwenden. Diese Legierung besteht z. B. aus 79 Gewichtsprozenten Zink und 21 °/o Aluminium.

Versuche haben gezeigt, daß diese Legierung für die Wärmespeicherung am besten geeignet ist. Die Legierung läßt sich auf 470⁰ erhitzen; sie besitzt eine Schmelzwärme von 750 kcal/dm³. Es ist also möglich, sehr große Wärmemengen bei hohen Temperaturen der Speichermasse unterzubringen. Diese großen gespeicherten Wärmemengen können dann je nach Verwendungszweck durch Strahlung oder auf konvektivem Wege wieder abgeführt werden. Der große Vorteil dieser Legierung liegt darin, daß die aufgenommene Wärme infolge der besonderen Eigenschaften dieser Legierung in sehr kurzer Zeit wieder abgeführt werden kann.

Da die Speichergeräte infolge der großen Speicherungsfähigkeit bei kleinem Volumen des Mediums verhältnismäßig klein gebaut werden können, läßt sich auch die Wärmeabgabe in jedem gewünschten Maße regeln, beispielsweise durch Wärmefühler bekannter Art oder bzw. und durch Beeinflussung der Geschwindigkeit oder der Durchflußmenge des zu erwärmenden Mediums, das mit regelbaren. Gebläsen oder Pumpen durch den Wärmespeicher oder an ihm entlang gefördert werden kann.

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Aufspeicherung von Wärme und Wiederabgabe so gespeicherter Wärme, bei dem zur Wärmespeicherung Stoffe Verwendung finden, bei welchen neben der spezifischen Wärme auch die Schmelzwärme und die Kristallisationswärme nutzbar gemacht werden, dadurch gekennzeichnet, daß als wärmespeicherndes Mittel eine Aluminium-Zink-Legierung verwendet wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Legierung aus 79 Gewichtsprozenten Zink und 21 % Aluminium besteht.

In Betracht gezogene Druckschriften:

Deutsche Patentschrift Nr. 361 390.