EP1179161A1 - Method for producing long distance energy and devices therefor - Google Patents

Method for producing long distance energy and devices therefor

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EP1179161A1
EP1179161A1 EP99963275A EP99963275A EP1179161A1 EP 1179161 A1 EP1179161 A1 EP 1179161A1 EP 99963275 A EP99963275 A EP 99963275A EP 99963275 A EP99963275 A EP 99963275A EP 1179161 A1 EP1179161 A1 EP 1179161A1
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EP
European Patent Office
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latent heat
storage unit
heat storage
thermal energy
unit
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP99963275A
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German (de)
French (fr)
Inventor
Ronald Strasser
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Original Assignee
Individual
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Publication date
Application filed by Individual filed Critical Individual
Publication of EP1179161A1 publication Critical patent/EP1179161A1/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
    • F28D20/00—Heat storage plants or apparatus in general; Regenerative heat-exchange apparatus not covered by groups F28D17/00 or F28D19/00
    • F28D20/02—Heat storage plants or apparatus in general; Regenerative heat-exchange apparatus not covered by groups F28D17/00 or F28D19/00 using latent heat
    • F28D20/021—Heat storage plants or apparatus in general; Regenerative heat-exchange apparatus not covered by groups F28D17/00 or F28D19/00 using latent heat the latent heat storage material and the heat-exchanging means being enclosed in one container
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24D—DOMESTIC- OR SPACE-HEATING SYSTEMS, e.g. CENTRAL HEATING SYSTEMS; DOMESTIC HOT-WATER SUPPLY SYSTEMS; ELEMENTS OR COMPONENTS THEREFOR
    • F24D11/00—Central heating systems using heat accumulated in storage masses
    • F24D11/001—Central heating systems using heat accumulated in storage masses district heating system
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
    • F28D21/00—Heat-exchange apparatus not covered by any of the groups F28D1/00 - F28D20/00
    • F28D21/0001—Recuperative heat exchangers
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
    • F28D20/00—Heat storage plants or apparatus in general; Regenerative heat-exchange apparatus not covered by groups F28D17/00 or F28D19/00
    • F28D2020/0004—Particular heat storage apparatus
    • F28D2020/0026—Particular heat storage apparatus the heat storage material being enclosed in mobile containers for transporting thermal energy
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
    • Y02B30/00—Energy efficient heating, ventilation or air conditioning [HVAC]
    • Y02B30/17—District heating
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E20/00—Combustion technologies with mitigation potential
    • Y02E20/14—Combined heat and power generation [CHP]
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/14—Thermal energy storage

Definitions

  • the invention relates to a method for providing district heating energy according to the features of claim 1 and a latent heat storage unit according to claim 8 and a transport unit according to claim 11.
  • Thermal energy are supplied.
  • Water is generally used as the heat transfer medium.
  • the water heated via a heat exchanger transports the heat generated in a thermal power plant, for example in a combined heat and power plant, or excess industrial process heat via the piping system to the consumer unit.
  • district heating is used for heat recovery, i.e. it represents a measure for the multiple use of the enthalpy of a building or a process and thus serves the effective use of the primary energy used.
  • standing and transport functionality means that the latent heat storage unit according to the invention is both portable and stationary, i.e. in standing storage mode or charging mode, can be used.
  • the latent heat storage unit and the transport unit according to the invention preferably serve to carry out the above-mentioned method. Their use makes it possible for the first time to supply potential consumers with thermal energy not only on a regional scale. It is therefore possible for the first time with the latent heat storage unit according to the invention, the transport unit and above all through the use of the method according to the invention to break up the monopoly position of local heat energy suppliers and to create a real market for heat energy. Developments of the invention are the subject of the dependent claims.
  • Latent heat storage devices are known in various embodiments. They are referred to as dynamic, since the storage medium shows essentially no formation of anhydrite either by rotation or by supplying a heat transfer substance which is immiscible with the storage medium.
  • latent heat storage units have been used for the stationary storage of thermal energy from solar systems and for the recovery of process heat.
  • latent heat storage systems have the disadvantage that they can be realistically configured as a maximum of monthly storage or weekly storage. It is therefore necessary to continuously charge such a memory, for example if it is used in particular for
  • the latent heat store offers a significantly larger storage capacity, particularly compared to sensitive stores, for example heated water or a heated solid, so that an inorganic latent heat store replaces an up to six times larger water store.
  • the method according to the invention takes advantage of the comparatively high storage capacity and overcomes the disadvantage of latent heat storage that its storage capacity is nevertheless not sufficient for an annual storage or longer.
  • the method according to the invention also enables a permanent and flexible supply of thermal energy over greater distances.
  • the latent heat storage unit according to the invention has mobility properties which are equivalent to a transportable container or silo.
  • the inventor has succeeded for the first time in proving that if storage media with at least the storage capacities are used, such as those found in latent heat storage, thermal energy in a highly advantageous manner via existing means of transport and transport routes, both in terms of energy balance and in terms of economic efficiency can be spent with significant energy saving effects.
  • metal hydrates preferably sodium acetate and / or technical white oil
  • the storage medium is used as the storage medium. It is namely known from the relevant literature that in particular the salt hydrate sodium acetate has a particularly high enthalpy of conversion and also with a
  • Conversion temperature of about 58 ° C preferably works in the temperature range that is well suited for heat recovery.
  • the latent heat storage unit can be transported to various supply units in the charged state in order to deliver the stored thermal energy to the storage units set up there.
  • Another possible form of energy transfer according to the invention is, however, that the latent heat storage unit is connected to the supply network of a consumer as a module store in such a way that the module store is replaced in the discharged state if necessary by a latent heat storage unit filled with thermal energy.
  • renewable energy sources can be better used. So far, it has been assumed, for example, that a decentralized energy supply through the use of a renewable energy source such as Wood in a way that is not possible with oil or gas. The reason was in particular that the transport of wood is very complex and that wood takes up a large storage volume as a heat energy source. According to the invention, these disadvantages can be avoided by burning the regenerative energy source in an optimized form in a specially designed thermal power plant and storing the energy obtained therefrom in a storage module according to the invention. The thermal energy generated in this way can then be made available to the consumer as required in the process according to the invention.
  • the storage unit according to the invention or the storage module according to the invention is used in the context of the method, it is advantageously provided that the storage unit or the storage module is equipped with a control and evaluation unit.
  • the evaluation unit ensures a controlled loading and unloading of the latent heat storage unit.
  • a particularly positive development of the method according to the invention also consists in the fact that a transport unit is used on which the latent heat store according to the invention can be transported to the respective consumer or to the respective energy source. It is provided in a highly advantageous manner that the transport unit used has a heat-driven drive and the drive is fed by the latent heat accumulator stored on the transport unit. If a conventional drive, such as a
  • Diesel engine used in the transport unit according to the invention, is advantageously provided that the heat generated during operation of the diesel engine is intercepted by a heat exchanger and fed to the latent heat storage module according to the invention for filling and / or to compensate for any storage losses.
  • the transport unit is to be designed as an autonomous transport unit, a Roots or Sterling motor can be used in the transport unit. All known means of transport such as trucks, trains, ships, airships, etc. can be used or used as the transport unit.
  • the method according to the invention and in particular the latent heat storage unit according to the invention are not only suitable for providing heat, but also for using the heat provided for the production of, for example, liquid oxygen or carbon dioxide CO 2 .
  • the latent heat storage module according to the invention with absorber technology for cooling the air, in order in this way to separate the CO 2 to be produced from the air in a conventional manner.
  • FIG. 2 shows a likewise highly schematic representation of a transport unit according to the invention
  • Fig. 3 shows a simplified representation of the sequence of the method according to the invention.
  • FIG. 1 shows a latent heat storage unit 1 or a storage module in rough simplification.
  • the memory module 1 has a heat-insulated double-walled 20-foot Container 2 on.
  • the walls of the container 2 are preferably made of glass fiber reinforced polyester resin. There is a volume between the walls that serves as a convection insulator. The walls are coated with aluminum to reflect thermal radiation.
  • a container 3 which in a preferred embodiment is designed as a perforated, preferably electrically heatable Teflon half-shell 3 with a capacity of 20 m 3 .
  • the container 3 which in a preferred embodiment is designed as a perforated, preferably electrically heatable Teflon half-shell 3 with a capacity of 20 m 3 .
  • the container 3 which in a preferred embodiment is designed as a perforated, preferably electrically heatable Teflon half-shell 3 with a capacity of 20 m 3 .
  • Teflon half-shell 3 at the bottom of the container 2.
  • the remaining interior of the container 2 is filled with a storage medium 2a, preferably cycle-stable sodium acetate.
  • the latent heat storage unit 1 contains, in a known manner, an oil circuit in which the heat-exchanging oil shown in FIG. 1 at 4 is pumped through the sodium acetate 2a, the oil 4, depending on the point of view, either before or after contact with the storage medium 2a, for example, absorbs or releases heat from an oil-water heat exchanger 6.
  • the oil 4 absorbs heat from the heat exchanger 6, it passes through porous walls of the Teflon half-shell 3 into the sodium acetate and heats it up by permeating the sodium acetate essentially uniformly.
  • Part of the latent heat storage unit according to the invention is, for example, a control and evaluation unit 7, which is set up in such a way that, in addition to the history, that is to say the possible degree of wear of the storage unit and the current state, as well as a forecast is made as to how long the current storage capacity is still sufficient or what lifespan the storage still has has.
  • the control and evaluation unit 7 thus serves to permanently monitor the latent heat storage unit 1.
  • control unit 7 can be equipped with a self-learning processor unit, which enables the control to use one from predefined standard values or from past values
  • Such a correction can also consist, for example, of establishing an optimal match between the discharge quantity and the charging cycle.
  • the temperature behavior of the memory module 1 can also be optimized in this way.
  • the provided interfaces 8 e.g. Infrared interfaces
  • remote transmission of the data obtained via the control or evaluation device 7 is also possible.
  • the information can thus be passed on, for example, to a commissioned logistics company, which can then carry out an exchange of the memory module 1 if necessary or initiate other necessary measures, such as repairs.
  • FIG. 2 shows, also in a schematic block diagram, one within the scope of the invention
  • Transport unit 9 that can be used with maximum efficiency in terms of the method.
  • the transport unit 9 is used in connection with the method for transporting the latent heat storage unit 1 from the loading point in, for example, a combined heat and power plant or in a thermal power plant to a consumer 11 (cf. also the explanations for FIG. 3).
  • the schematically illustrated transport unit 9 has its own drive a sterling motor 10 which can use the heat stored in the latent heat storage unit 1 for operation. This allows in a very advantageous manner a particularly environmentally friendly transport of the heat storage unit or the energy stored in it.
  • the heat is exchanged in a conventional manner, preferably via an oil-water heat exchanger.
  • Fig. 3 a circuit is shown, which reproduces the inventive method in a simplified form.
  • heat generated by a regenerative energy source or a thermal power plant is transferred to a latent heat storage unit 1 and the storage unit is loaded onto a suitable transport unit 9. All kinds of
  • Transport units are conceivable here. So e.g. also airships, hot air balloons, trains, trucks etc., provided that they can be used economically.
  • the storage unit 1 is transported with the transport unit 9 to the heat energy absorption unit 11, usually a consumer, set up there and coupled to the heat energy absorption unit 11.
  • the consumer informs the utility company when the storage should be picked up or replaced. As already described above, this can also be done automatically.
  • the storage unit 1 is then picked up again with a suitable transport means 9 and for storage again to the thermal power plant 13, which can be fed, for example, with a regenerative energy source 12, transported and energetically coupled to it.
  • the latent heat store 1 it is possible to supply the latent heat store 1 not only with thermal energy from only one thermal power plant 13. Rather, several weaker thermal energy sources 12, 13 can also be tapped, so that their thermal energy can still be used or reused in a useful manner.
  • the consumers to be supplied can, for example, be equipped with storage units which are each filled in the context of the method according to the invention. A longer storage of the latent heat storage unit according to the invention on site at the consumer is then no longer necessary.
  • the invention also includes the operation of air conditioning devices via thermal energy provided by the latent heat storage unit. So it is included to use the thermal energy to drive air conditioning systems for buildings as a whole or office units in buildings.

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Abstract

The invention relates to a method wherein directly produced and/or indirectly formed storable heat energy is stored in a mobile, container-shaped storable and expendable PCM device. The PCM device is transported with a transport unit to at least one heat energy receiving unit and arranged therein or thereon in an appropriate form. The invention makes it possible for the first time to transport and use energy over long distances in a flexible and highly economical manner which is tailor-made to meet requirements.

Description

Verfahren zum Bereitstellen von Fernwärme sowie Vorrichtungen dazu Process for providing district heating and devices therefor
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Bereitstellen von Fernwärmeenergie gemäß den Merkmalen des Anspruchs 1 und eine Latentwärme-Speichereinheit nach Anspruch 8 sowie eine Transporteinheit nach Anspruch 11.The invention relates to a method for providing district heating energy according to the features of claim 1 and a latent heat storage unit according to claim 8 and a transport unit according to claim 11.
Es sind Systeme zur Fernwärmeversorgung bekannt, bei denen Verbraucher beispielsweise zur Warmwasserversorgung bzw. Aufbereitung über ein Rohrleitungssystem mitSystems for district heating supply are known in which consumers use, for example, for hot water supply or treatment via a pipeline system
Wärmeenergie versorgt werden. Als Wärmeträgermedium wird hierbei in der Regel Wasser eingesetzt. Das über einen Wärmetauscher erhitzte Wasser transportiert die in einem thermischen Kraftwerk, beispielsweise in einem Blockheizkraftwerk, entstehende Wärme oder überschüssige industrielle Prozeßwärme über das Rohrleitungssystem zur Verbrauchereinheit. Grundsätzlich dient der Einsatz von Fernwärme zur Wärmerückgewinnung, d.h. er stellt eine Maßnahme zur Mehrfachnutzung der Enthalpie eines Gebäudes oder eines Prozesses dar und dient somit der effektiven Nutzung der eingesetzten Primärenergie.Thermal energy are supplied. Water is generally used as the heat transfer medium. The water heated via a heat exchanger transports the heat generated in a thermal power plant, for example in a combined heat and power plant, or excess industrial process heat via the piping system to the consumer unit. Basically, district heating is used for heat recovery, i.e. it represents a measure for the multiple use of the enthalpy of a building or a process and thus serves the effective use of the primary energy used.
Bei der Fernübertragung von Wärme insbesondere bei der Wärmerückgewinnung stellt sich mit Bezug auf die Wirtschaftlichkeit solcher Systeme stets die Problematik des Wärmetransports. Bisher verwendete Rohrleitungssysteme eignen sich nur für Transportentfernungen von etwa 40 Kilometer für Heißwasser oder Dampf, da dann der Aufwand für die notwendigen Isoliermaßnahmen zu groß werden würde oder entsprechend die Wärmeverluste anwachsen würden. Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde,When it comes to the remote transmission of heat, particularly in the case of heat recovery, the problem of heat transport always arises with regard to the economy of such systems. Pipe systems used up to now are only suitable for transport distances of around 40 kilometers for hot water or steam, since then the effort for the necessary insulation measures would be too great or the heat losses would increase accordingly. The invention is therefore based on the object
Fernwärmeenergie derart bereitzustellen, daß obige Nachteile vermieden und sowohl eine effektive wirtschaftliche als auch effektive energetische Nutzung von Fernwärme ermöglicht wird. Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt auf höchst überraschende Weise bereits durch die Merkmale der Ansprüche 1, 8 und 11.To provide district heating energy in such a way that the above disadvantages are avoided and both an effective economic and effective use of district heating is made possible. This object is achieved in a most surprising way by the features of claims 1, 8 and 11.
Indem ein Verfahren bereitgestellt wird, bei dem unmittelbar erzeugte und/oder mittelbar gebildete und speicherbare Wärmeenergie m einer mobilen, containerartig, lager- und verbringbaren Latentwärme-Speichereinheit gespeichert wird, wobei die Latentwärme-Speichereinheit mit einer Transporteinheit zu wenigstens einer Wärmeenergie- Aufnahmeeinheit transportiert wird und dort m geeigneterBy providing a method in which directly generated and / or indirectly formed and storable thermal energy is stored in a mobile, container-like, storable and transportable latent heat storage unit, the latent heat storage unit being transported with a transport unit to at least one thermal energy recording unit and there m more suitable
Form an oder m der Wärmeenergie-Aufnähmeemheit angeordnet wird, besteht erstmals die Möglichkeit, Wärmeenergie flexibel und bedarfsgerecht aber auch höchst wirtschaftlich über größere Entfernungen zu verbringen. Ferner wird erfindungsgemäß eine Latentwärme-Form on or m of the heat energy absorption unit, it is possible for the first time to spend heat energy flexibly and as required, but also very economically over long distances. Furthermore, a latent heat
Speichereinheit und eine Transporteinheit beansprucht, wobei die Latentwärme-Speichereinheit im Sinne eines Transportcontainers ausgestaltet ist und dabei sowohl Stehais auch Transportfunktionalität aufweist. Steh- und Transportfunktionalität bedeutet m diesem Zusammenhang, daß die erfindungsgemäße Latentwärme-Speichereinheit sowohl transportabel als auch stationär, d.h. im stehenden Speicherbetrieb oder Ladebetrieb, verwendbar ist.Storage unit and a transport unit claimed, wherein the latent heat storage unit is designed as a transport container and has both standing and transport functionality. In this context, standing and transport functionality means that the latent heat storage unit according to the invention is both portable and stationary, i.e. in standing storage mode or charging mode, can be used.
Die Latentwärme-Speichereinheit und die erfindungsgemäße Transporteinheit dienen vorzugsweise zur Durchführung des oben benannten Verfahrens. Durch ihren Einsatz ist es erstmals möglich, potentielle Verbraucher mit Wärmeenergie nicht nur im regionalen Umfang zu versorgen. Damit ist es mit der erfindungsgemäßen Latentwärme-Speichereinheit, der Transporteinheit und vor allem durch die Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens erstmals möglich, die Monopolstellung lokaler Wärmeenergieversorger aufzubrechen und einen echten Markt für Wärmeenergie zu schaffen. Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche .The latent heat storage unit and the transport unit according to the invention preferably serve to carry out the above-mentioned method. Their use makes it possible for the first time to supply potential consumers with thermal energy not only on a regional scale. It is therefore possible for the first time with the latent heat storage unit according to the invention, the transport unit and above all through the use of the method according to the invention to break up the monopoly position of local heat energy suppliers and to create a real market for heat energy. Developments of the invention are the subject of the dependent claims.
Auf höchst vorteilhafte Weise hat es sich bei der Erfindung als besonders positiv herausgestellt, wenn zur Speicherung der Wärmeenergie ein Latentwärmespeicher besonderer Art verwendet wird, nämlich der eines dynamischen, anorganischen Latentwärmespeichers. SolcheIn a highly advantageous manner, it has turned out to be particularly positive in the invention if a special type of latent heat store is used to store the thermal energy, namely that of a dynamic, inorganic latent heat store. Such
Latentwärmespeicher sind in verschiedenen Ausführungsformen bekannt. Sie werden als dynamisch bezeichnet, da das Speichermedium entweder durch Drehung oder durch das Zuführen einer mit dem Speichermedium nicht vermischbaren Wärmeträgersubstanz im wesentlichen keine Anhydritbildung zeigt .Latent heat storage devices are known in various embodiments. They are referred to as dynamic, since the storage medium shows essentially no formation of anhydrite either by rotation or by supplying a heat transfer substance which is immiscible with the storage medium.
Latentwärme-Speichereinheiten wurden bisher zur stationären Speicherung von Wärmeenergie aus Solaranlagen und zur Rückgewinnung von Prozeßwärme verwendet. In Bezug auf den stationären Einsatz besitzen Latentwärmespeicher den Nachteil, daß sie im realistischen Umfang maximal als Monatsspeicher oder auch als Wochenspeicher auslegbar sind. Es bedarf also der stetigen Ladung eines solchen Speichers, wenn er beispielsweise insbesondere zurSo far, latent heat storage units have been used for the stationary storage of thermal energy from solar systems and for the recovery of process heat. With regard to stationary use, latent heat storage systems have the disadvantage that they can be realistically configured as a maximum of monthly storage or weekly storage. It is therefore necessary to continuously charge such a memory, for example if it is used in particular for
GanzJahreswärmeversorgung eines Hauses eingesetzt werden soll. Andererseits bietet der Latentwärmespeicher insbesondere gegenüber sensiblen Speichern, beispielsweise erwärmtem Wasser oder einem erwärmten Feststoff eine wesentlich größere Speicherkapazität, so daß ein anorganischer Latentwärmespeicher einen bis zu sechs mal größeren Wasserspeicher ersetzt.All year round heat supply of a house is to be used. On the other hand, the latent heat store offers a significantly larger storage capacity, particularly compared to sensitive stores, for example heated water or a heated solid, so that an inorganic latent heat store replaces an up to six times larger water store.
Das erfindungsgemäße Verfahren nutzt zum einen den Vorteil der vergleichsweise hohen Speicherkapazität und überwindet den Nachteil des Latentwärmespeichers , daß seine Speicherkapazität dennoch nicht für einen Jahresspeicher oder länger ausreichend ist. Somit wird im Rahmen des erfindungsgemäßen Verfahrens auch über größere Entfernungen eine dauerhafte und flexible Versorgung mit Wärmeenergie ermöglicht wird.On the one hand, the method according to the invention takes advantage of the comparatively high storage capacity and overcomes the disadvantage of latent heat storage that its storage capacity is nevertheless not sufficient for an annual storage or longer. Thus, within the The method according to the invention also enables a permanent and flexible supply of thermal energy over greater distances.
Hierzu kommen höchst vorteilhaft sogenannte autonome Latentwärme-Speichereinheiten zum Einsatz. In besonders vorteilhafter Weiterbildung der Erfindung besitzt die erfindungsgemäße Latentwärme-Speichereinheit Mobilitätseigenschaften, die einem transportablen Container oder Silo gleichkommen. Dem Erfinder ist es nämlich erstmals gelungen, nachzuweisen, daß falls Speichermedien mit wenigstens den Speicherkapazitäten eingesetzt werden, wie sie bei Latentwärmespeichern vorzufinden sind, Wärmeenergie auf höchst vorteilhafte Weise über bestehende Transportmittel und Transportwege sowohl was die Energiebilanz betrifft als auch mit Bezug auf die wirtschaftliche Effizienz mit erheblichen Energieeinspareffekten verbringbar sind.So-called autonomous latent heat storage units are used to great advantage for this purpose. In a particularly advantageous development of the invention, the latent heat storage unit according to the invention has mobility properties which are equivalent to a transportable container or silo. The inventor has succeeded for the first time in proving that if storage media with at least the storage capacities are used, such as those found in latent heat storage, thermal energy in a highly advantageous manner via existing means of transport and transport routes, both in terms of energy balance and in terms of economic efficiency can be spent with significant energy saving effects.
In weiterer vorteilhafter Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens bzw. der erfindungsgemäßen Latentwärme-Speichereinheit ist mit Vorteil ferner vorgesehen, daß als Speichermedium Metallhydrate, vorzugsweise Natriumacetat und/oder technisches Weißöl als Speichermedium zum Einsatz kommen. Es ist nämlich aus der einschlägigen Literatur bekannt, daß insbesondere das Salzhydrat Natriumacetat eine besonders hohe Umwandlungsenthalpie aufweist und ferner bei einerIn a further advantageous development of the method according to the invention or the latent heat storage unit according to the invention, it is advantageously also provided that metal hydrates, preferably sodium acetate and / or technical white oil, are used as the storage medium as the storage medium. It is namely known from the relevant literature that in particular the salt hydrate sodium acetate has a particularly high enthalpy of conversion and also with a
Umwandlungstemperatur von ca. 58°C vorzugsweise in dem Temperaturbereich arbeitet, der für die Wärmerückgewinnung gut geeignet ist. Vergleichbares gilt beispielsweise auch für das Speichermedium Bariumhydroxid, wobei Bariumhydroxid gegenüber Natriumacetat eine noch größereConversion temperature of about 58 ° C preferably works in the temperature range that is well suited for heat recovery. The same applies, for example, to the storage medium barium hydroxide, with barium hydroxide being an even larger one than sodium acetate
Umwandlungsenthalpie besitzt und sich somit für eine noch effizientere Speicherung der Wärme eignet. Entgegen bisheriger Formen der Fernwärmeenergieversorgung ist es nach dem erfindungsgemäßen Verfahren auf einfache Art und Weise möglich, Wärmeenergie aus verschiedenen Wärmeenergiequellen aufzunehmen und dorthin zu transportieren, wo sie gebraucht wird. Auf diese Weise können auch die Energiereserven dezentraler Wärmeenergieerzeuger effektiv genutzt werden. Ferner fällt die bisher kostentreibende Monopolstellung lokaler Wärmeenergieversorger . Das erfindungsgemäß bereitgestellte Verfahren stellt damit erstmals auf höchst überraschend einfache Art und Weise die Möglichkeit vor, unmittelbar erzeugte Wärmeenergie oder mittelbar abgegebene Abwärme m vergleichbarer Form, wie z.B. die des elektrischen Stroms, zu nutzen bzw. dem Verbraucher zur Nutzung zur Verfügung zu stellen. Der rohrleitungsfreie Transport von Wärmeenergie gemäß der Erfindung kann somit einen nachhaltigen Beitrag zur effizienten Primärenergienutzung leisten.Has enthalpy of conversion and is therefore suitable for an even more efficient storage of heat. Contrary to previous forms of district heating energy supply, it is possible in a simple manner by the method according to the invention to take up heat energy from various heat energy sources and to transport it to where it is needed. In this way, the energy reserves of decentralized heat energy producers can also be used effectively. Furthermore, the monopoly position of local heat energy suppliers, which has so far been costly, is falling. The method provided according to the invention thus presents for the first time in a most surprisingly simple manner the possibility of using directly generated thermal energy or indirectly emitted waste heat in a comparable form, such as that of electrical current, or making it available to the consumer for use. The pipeline-free transport of thermal energy according to the invention can thus make a sustainable contribution to the efficient use of primary energy.
In diesem Zusammenhang steht insbesondere auch, daß nach dem Verfahren die Latentwärme-Speichereinheit im geladenen Zustand zu verschiedenen Versorgungseinheiten transportierbar ist, um an die dort eingerichteten Speichereinheiten die gespeicherte Wärmeenergie abzugeben. Eine weitere mögliche Form der Energieweitergabe besteht erfindungsgemäß allerdings auch darin, daß die Latentwärme-Speichereinheit derart als Modulspeicher an dem Versorgungsnetz eines Verbrauchers angeschlossen wird, daß der Modulspeicher bei Bedarf im entladenen Zustand durch eine mit Wärmeenergie befüllte Latentwärme-Speichereinheit ersetzt wird.In this connection there is in particular also that, according to the method, the latent heat storage unit can be transported to various supply units in the charged state in order to deliver the stored thermal energy to the storage units set up there. Another possible form of energy transfer according to the invention is, however, that the latent heat storage unit is connected to the supply network of a consumer as a module store in such a way that the module store is replaced in the discharged state if necessary by a latent heat storage unit filled with thermal energy.
Durch das erfindungsgemäße Verfahren und den Einsatz der er indungsgemäßen Modulspeicher wird daher erstmals derThe method according to the invention and the use of the module memory according to the invention therefore make the first time
Aufbau profitabler und einfach zu handhabender dezentraler Wärmenetze ermöglicht, die eine Bestückung der Gebäude mit Heizanlagen auf der Basis von Heizöl oder Gas überflüssig machen. Eine solche dezentrale Wärmenutzung erweist sich m mehrerlei Hinsicht als vorteilhaft. Diesbezüglich kann beispielsweise angeführt werden, daß eine umfangreiche Energiebevorratung von beispielsweise mehreren tausend Litern Heizöl beim Abnehmer entfällt. Darüber hinaus werden komplexe Verbrenner von Heizöl oder Gas obsolet. Auch kann die Gefahr von Kontaminationen durch auslaufendes Heizöl oder die stets existierende Explosionsgefahr bei der Verwendung von Gas vermieden werden. Das erfindungsgemäße Verfahren bietet m diesemDevelopment of profitable and easy-to-use decentralized heating networks, which makes it unnecessary to equip buildings with heating systems based on heating oil or gas do. Such decentralized use of heat proves to be advantageous in several ways. In this regard, it can be stated, for example, that an extensive energy supply of, for example, several thousand liters of heating oil is dispensed with at the customer. In addition, complex fuel oil or gas burners become obsolete. The risk of contamination from escaping heating oil or the always existing risk of explosion when using gas can also be avoided. The method according to the invention offers this
Zusammenhang auch die Möglichkeit, den Verbrauch von fossilen Brennstoffen m erheblichem Umfang zu reduzieren. Demgegenüber können regenerative Energiequellen besser genutzt werden. Bisher ist man beispielsweise davon ausgegangen, daß eine dezentrale Energieversorgung durch den Einsatz eines regenerativen Energieträgers wie z.B. Holz auf entsprechende Weise wie vor allem mit Öl oder Gas nicht möglich ist. Die Ursache lag insbesondere darin, daß ein Transport von Holz sehr aufwendig ist, und Holz als Wärmeenergiequelle ein großes Speichervolumen einnimmt. Diese Nachteile können erfindungsgemäß dadurch vermieden werden, daß der regenerative Energieträger m optimierter Form n einem speziell eingerichteten thermischen Kraftwerk verbrannt wird und die daraus gewonnene Energie m einem erfindungsgemäßen Speichermodul abgespeichert wird. Die so erzeugte Wärmeenergie kann dann im Rahmen des erfindungsgemäßen Verfahrens bedarfsgerecht dem Verbraucher zur Verfügung gestellt werden.Connected also the possibility to reduce the consumption of fossil fuels to a considerable extent. In contrast, renewable energy sources can be better used. So far, it has been assumed, for example, that a decentralized energy supply through the use of a renewable energy source such as Wood in a way that is not possible with oil or gas. The reason was in particular that the transport of wood is very complex and that wood takes up a large storage volume as a heat energy source. According to the invention, these disadvantages can be avoided by burning the regenerative energy source in an optimized form in a specially designed thermal power plant and storing the energy obtained therefrom in a storage module according to the invention. The thermal energy generated in this way can then be made available to the consumer as required in the process according to the invention.
Kommt im Rahmen des Verfahrens die erfindungsgemäße Speichereinheit bzw. das erfindungsgemäße Speichermodul zum Einsatz, so ist mit Vorteil vorgesehen, daß die Speichereinheit bzw. das Speichermodul mit einer Steuer- und Auswerteeinheit bestückt ist. Durch die Steuer- und Auswerteeinheit wird unter anderem ein kontrolliertes Be- und Entladen der Latentwärme-Speichereinheit sichergestellt. Höchst vorteilhaft ist hierbei allerdings auch vorgesehen, bezüglich der Steuer— und Auswerteeinheit Schnittstellen bereitzustellen die eine Übertragung und/oder Fernübertragung der Funktionsdaten des Speichermoduls ermöglichen. In besonders vorteilhafter Weise kann so sichergestellt werden, daß ein entladenes Speichermodul rechtzeitig ausgewechselt werden kann. Eine besonders positive Weiterentwicklung des erfindungsgemäßen Verfahrens besteht auch darin, daß eine Transporteinheit zum Einsatz kommt, auf der der erfindungsgemäße Latentwärmespeicher zum jeweiligen Verbraucher oder zur jeweiligen Energiequelle transportiert werden kann. Dabei ist in höchst vorteilhafter Weise vorgesehen, daß die verwendete Transporteinheit einen wärmegetriebenen Antrieb aufweist und der Antrieb durch den auf der Transporteinheit gelagerten Latentwärmespeicher gespeist wird. Wird ein konventioneller Antrieb, wie z.B. einIf the storage unit according to the invention or the storage module according to the invention is used in the context of the method, it is advantageously provided that the storage unit or the storage module is equipped with a control and evaluation unit. Through the tax and Among other things, the evaluation unit ensures a controlled loading and unloading of the latent heat storage unit. However, it is also highly advantageous to provide interfaces with respect to the control and evaluation unit that enable the functional data of the memory module to be transmitted and / or remotely transmitted. In a particularly advantageous manner, it can thus be ensured that an unloaded memory module can be replaced in good time. A particularly positive development of the method according to the invention also consists in the fact that a transport unit is used on which the latent heat store according to the invention can be transported to the respective consumer or to the respective energy source. It is provided in a highly advantageous manner that the transport unit used has a heat-driven drive and the drive is fed by the latent heat accumulator stored on the transport unit. If a conventional drive, such as a
Dieselmotor, bei der erfindungsgemaßen Transporteinheit eingesetzt, so ist mit Vorteil vorgesehen, daß die beim Betrieb des Dieselmotors erzeugte Wärme über einen Wärmetauscher abgefangen wird und zur Füllung und/oder zum Ausgleich eventueller Speicherverluste dem erfindungsgemäßen Latentwärmespeichermodul zugeführt wird.Diesel engine, used in the transport unit according to the invention, is advantageously provided that the heat generated during operation of the diesel engine is intercepted by a heat exchanger and fed to the latent heat storage module according to the invention for filling and / or to compensate for any storage losses.
Soll die Transporteinheit als autonome Transporteinheit ausgelegt werden, so kann ein Roots- oder Sterling-Motor im Rahmen der Transporteinheit eingesetzt werden. Dabei können als Transporteinheit sämtliche bekannten Transportmittel wie z.B. Lastkraftwagen, Züge, Schiffe, Luftschiffe etc. eingesetzt bzw. verwendet werden. Über das bisher Beschriebene hinaus eignet sich das erfindungsgemäße Verfahren und insbesondere auch die erfindungsgemäße Latentwärme-Speichereinheit nicht nur dazu, Warme bereitzustellen, sondern die zur Verfügung gestellte Wärme auch zur Herstellung von beispielsweise flüssigem Sauerstoff bzw. Kohlendioxid C02 zu verwenden. Im Rahmen dieser Herstellung ist insbesondere vorgesehen, das erfindungsgemäße Latentwärmespeichermodul mit Absorbertechnik zur Kühlung der Luft zu verwenden, um auf diese Weise das herzustellende C02 auf konventionellem Wege aus der Luft auszuscheiden.If the transport unit is to be designed as an autonomous transport unit, a Roots or Sterling motor can be used in the transport unit. All known means of transport such as trucks, trains, ships, airships, etc. can be used or used as the transport unit. In addition to what has been described so far, the method according to the invention and in particular the latent heat storage unit according to the invention are not only suitable for providing heat, but also for using the heat provided for the production of, for example, liquid oxygen or carbon dioxide CO 2 . In the context of this production, it is provided in particular to use the latent heat storage module according to the invention with absorber technology for cooling the air, in order in this way to separate the CO 2 to be produced from the air in a conventional manner.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand bevorzugter Ausführungsformen und unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen detailliert beschrieben, wobei sich in den einzelnen Bildern gleiche Bezugszeichen auf gleiche Teile beziehen.The invention is described in detail below on the basis of preferred embodiments and with reference to the accompanying drawings, in which the same reference numerals refer to the same parts in the individual images.
Es zeigen:Show it:
Fig. 1 eine stark schematisierte Darstellung einer transportablen Latentwärme-Speichereinheit ,1 is a highly schematic representation of a portable latent heat storage unit,
Fig. 2 eine ebenfalls stark schematisierte Darstellung einer erfindungsgemäßen Transporteinheit ,2 shows a likewise highly schematic representation of a transport unit according to the invention,
Fig. 3 eine vereinfachte Darstellung des Ablaufs des erfindungsgemäßen Verfahrens.Fig. 3 shows a simplified representation of the sequence of the method according to the invention.
Aus Figur 1 ist eine Blockdarstellung zu entnehmen, die in grober Vereinfachung eine Latentw rme-Speichereinheit 1 bzw. ein Speichermodul zeigt.A block diagram can be seen from FIG. 1, which shows a latent heat storage unit 1 or a storage module in rough simplification.
In einer bevorzugten Ausführungsform weist das Speichermodul 1 einen wärmeisolierten doppelwandigen 20 -Fuß- Container 2 auf . Die Wandungen des Containers 2 bestehen vorzugsweise aus glasf serverstärktem Polyesterharz. Zwischen den Wandungen befindet sich ein Volumen, das als Konvektionsisolator dient. Die Wandungen sind zur Reflexion von Wärmestrahlung mit Aluminium beschichtet . Im Inneren ist der Container 2 mit einem Behälter 3 bestückt, der in einer bevorzugten Ausführungsform als perforierte, vorzugsweise elektrisch heizbare Teflonhalbschale 3 mit einem Fassungsvermögen von 20 m3 ausgebildet ist. In einer bevorzugten Ausführungsform befindet sich dieIn a preferred embodiment, the memory module 1 has a heat-insulated double-walled 20-foot Container 2 on. The walls of the container 2 are preferably made of glass fiber reinforced polyester resin. There is a volume between the walls that serves as a convection insulator. The walls are coated with aluminum to reflect thermal radiation. Inside the container 2 is equipped with a container 3, which in a preferred embodiment is designed as a perforated, preferably electrically heatable Teflon half-shell 3 with a capacity of 20 m 3 . In a preferred embodiment, the
Teflonhalbschale 3 am Boden des Containers 2. Der übrige Innenraum des Containers 2 ist mit einem Speichermedium 2a, vorzugsweise zyklenfestes Natriumacetat ausgefüllt.Teflon half-shell 3 at the bottom of the container 2. The remaining interior of the container 2 is filled with a storage medium 2a, preferably cycle-stable sodium acetate.
Zur Abfuhr und Zufuhr der Wärmeenergie bezüglich des Speichermediums, beinhaltet die Latentwärme-Speichereinheit 1 in bekannter Weise einen Ölkreislauf, in dem in Fig. 1 bei 4 gezeigtes wärmetauschendes Öl durch das Natriumacetat 2a gepumpt wird, wobei das Öl 4 , je nach Sichtweise, entweder vor oder nach dem Kontakt mit dem Speichermedium 2a beispielsweise an einem Öl -Wasser-Wärmetauscher 6 Wärme aufnimmt oder abgibt .To remove and supply the thermal energy with respect to the storage medium, the latent heat storage unit 1 contains, in a known manner, an oil circuit in which the heat-exchanging oil shown in FIG. 1 at 4 is pumped through the sodium acetate 2a, the oil 4, depending on the point of view, either before or after contact with the storage medium 2a, for example, absorbs or releases heat from an oil-water heat exchanger 6.
Nimmt das Öl 4 von dem Wärmetauscher 6 Wärme auf, so gelangt es durch poröse Wandungen der Teflonhalbschale 3 in das Natriumacetat und erwärmt diese, indem es das Natriumacetat im wesentlichen gleichmäßig durchsetzt. Teil der erfindungsgemäßen Latentwärme-Speichereinheit ist beispielsweise auch eine Steuer- und Auswerteeinheit 7, die derart eingerichtet ist, daß neben der Historie, d.h. unter anderem der mögliche Abnutzungsgrad des Speichers und der momentane Zustand angegeben werden sowie auch eine Prognose abgegeben wird, wie lange die momentane Speicherkapazität noch reicht oder welche Lebensdauer der Speicher noch besitzt. Die Steuer- und Auswerteeinheit 7 dient somit der permanenten Überwachung der Latentwärme-Speichereinheit 1.If the oil 4 absorbs heat from the heat exchanger 6, it passes through porous walls of the Teflon half-shell 3 into the sodium acetate and heats it up by permeating the sodium acetate essentially uniformly. Part of the latent heat storage unit according to the invention is, for example, a control and evaluation unit 7, which is set up in such a way that, in addition to the history, that is to say the possible degree of wear of the storage unit and the current state, as well as a forecast is made as to how long the current storage capacity is still sufficient or what lifespan the storage still has has. The control and evaluation unit 7 thus serves to permanently monitor the latent heat storage unit 1.
Die so gewonnenen Daten können extern über Schnittstellen 8 aus dem Datenspeicher des Speichermoduls 1 ausgelesen werden und zur Korrektur beispielsweise des Ladebzw. Entladeverhaltens des Speichermoduls verwendet werden. Allerdings ist auch vorgesehen, die Steuereinheit 7 mit einer selbstlernenden Prozessoreinheit auszustatten, die die Steuerung in die Lage versetzt, aus vorgegebenen Standardwerten oder aus Vergangenheitswerten eineThe data obtained in this way can be read out externally via interfaces 8 from the data memory of the memory module 1 and used to correct, for example, the loading or Discharge behavior of the memory module can be used. However, there is also provision for the control unit 7 to be equipped with a self-learning processor unit, which enables the control to use one from predefined standard values or from past values
Eigenkorrektur vorzunehmen. Eine solche Korrektur kann beispielsweise auch darin bestehen, eine optimale Abstimmung zwischen Entlademenge und Ladezyklus herzustellen. Darüber hinaus kann so auch das Temperaturverhalten des Speichermoduls 1 optimiert werden.Self-correction. Such a correction can also consist, for example, of establishing an optimal match between the discharge quantity and the charging cycle. In addition, the temperature behavior of the memory module 1 can also be optimized in this way.
Über die vorgesehenen Schnittstellen 8, z.B. Infra-Rot- Schnittstellen, ist auch eine Fernübertragung der über die Steuerung bzw. Auswerteeinrichtung 7 gewonnenen Daten möglich. Die Informationen können so beispielsweise an ein beauftragtes Logistikunternehmen weitergegeben werden, welches dann bei Bedarf einen Austausch des Speichermoduls 1 vornehmen kann oder andere notwendige Maßnahmen, wie zum Beispiel Reparaturen, einleitet.Via the provided interfaces 8, e.g. Infrared interfaces, remote transmission of the data obtained via the control or evaluation device 7 is also possible. The information can thus be passed on, for example, to a commissioned logistics company, which can then carry out an exchange of the memory module 1 if necessary or initiate other necessary measures, such as repairs.
Figur 2 zeigt, ebenfalls in schematischer Blockdarstellung, eine im Rahmen des erfindungsgemäßenFigure 2 shows, also in a schematic block diagram, one within the scope of the invention
Verfahrens höchst effizient einsetzbare Transporteinheit 9. Die Transporteinheit 9 dient im Zusammenhang mit dem Verfahren zum Transport der Latentwärme-Speichereinheit 1 von der Ladestelle bei z.B. einem Blockheizkraftwerk bzw. bei einem thermischen Kraftwerk zu einem Verbraucher 11 (vgl. hierzu auch die Ausführungen zu Fig. 3) . In idealer Ergänzung zum zu transportierenden Latentwärmespeicher 1 besitzt die schematisch dargestellte Transporteinheit 9 zum Eigenantrieb einen Sterlingmotor 10, der zum Betrieb direkt auf die in der Latentwärme-Speichereinheit 1 gespeicherte Wärme zurückgreifen kann. Dies erlaubt auf sehr vorteilhafte Weise einen besonders umweltschonenden Transport der Wärmespeichereinheit bzw. der in ihr gespeicherten Energie. Der Austausch der Wärme erfolgt hierbei auf konventionelle Weise, bevorzugt über einen Öl -Wasser-Wärmetauscher .Transport unit 9 that can be used with maximum efficiency in terms of the method. The transport unit 9 is used in connection with the method for transporting the latent heat storage unit 1 from the loading point in, for example, a combined heat and power plant or in a thermal power plant to a consumer 11 (cf. also the explanations for FIG. 3). In an ideal addition to the latent heat storage 1 to be transported, the schematically illustrated transport unit 9 has its own drive a sterling motor 10 which can use the heat stored in the latent heat storage unit 1 for operation. This allows in a very advantageous manner a particularly environmentally friendly transport of the heat storage unit or the energy stored in it. The heat is exchanged in a conventional manner, preferably via an oil-water heat exchanger.
Wird kein Sterling- oder Rootsmotor 10 eingesetzt, sondern ein üblicher Benzinmotor, so ist vorgesehen, die vom Motor in Form von Wärme abgegebene überschüssige Energie über einen Wärmetauscher zum Ausgleich von eventuellen Verlusten oder zum zusätzlichen Aufspeichern des Wärmespeichers 1 zu nutzen.If no sterling or root motor 10 is used, but a conventional gasoline engine, it is provided that the excess energy given off by the engine in the form of heat is used via a heat exchanger to compensate for any losses or to additionally store the heat accumulator 1.
In Fig. 3 ist ein Kreislauf dargestellt, der das erfindungsgemäße Verfahren in vereinfachter Form wiedergibt. Dabei wird über Wärmetauscher, vorzugsweise von einer regenerativen Energiequelle oder einem thermischen Kraftwerk erzeugte Wärme an eine Latentwärme-Speichereinheit 1 abgegeben und die Speichereinheit auf eine geeignete Transporteinheit 9 geladen. Sämtliche Arten vonIn Fig. 3 a circuit is shown, which reproduces the inventive method in a simplified form. In this case, heat generated by a regenerative energy source or a thermal power plant is transferred to a latent heat storage unit 1 and the storage unit is loaded onto a suitable transport unit 9. All kinds of
Transporteinheiten sind hierbei denkbar. So z.B. auch Luftschiffe, Heißluftballons, Züge, Lastkraftwagen etc., sofern sie wirtschaftlich einsetzbar sind. Mit der Transporteinheit 9 wird der Speicher 1 zur Wärmeenergie- Aufnahmeeinheit 11, in der Regel ein Verbraucher, transportiert, dort aufgestellt und mit der Wärmeenergie- Aufnähmeeinheit 11 gekoppelt.Transport units are conceivable here. So e.g. also airships, hot air balloons, trains, trucks etc., provided that they can be used economically. The storage unit 1 is transported with the transport unit 9 to the heat energy absorption unit 11, usually a consumer, set up there and coupled to the heat energy absorption unit 11.
Der Verbraucher teilt dem Versorgungsunternehmen mit, wann der Speicher abgeholt bzw. ersetzt werden soll. Wie bereits oben beschrieben kann dies auch automatisiert erfolgen. Die Speichereinheit 1 wird dann wiederum mit einem geeigneten Transportmittel 9 abgeholt und zum erneuten Aufspeichern zum thermischen Kraftwerk 13, welches beispielsweise mit einer regenerativen Energiequelle 12 gespeist werden kann, transportiert und mit diesem energetisch gekoppelt.The consumer informs the utility company when the storage should be picked up or replaced. As already described above, this can also be done automatically. The storage unit 1 is then picked up again with a suitable transport means 9 and for storage again to the thermal power plant 13, which can be fed, for example, with a regenerative energy source 12, transported and energetically coupled to it.
Selbstverständlich ist es möglich, den Latentwärmespeicher 1 nicht nur mit Wärmeenergie nur eines thermischen Kraftwerkes 13 zu versorgen. Vielmehr können auch mehrere schwächere Wärmeenergiequellen 12, 13 angezapft werden, so daß auch deren Wärmeenergie noch nutzbringend verwendet bzw. wiederverwendet werden kann. Ähnliches gilt auch für die zu versorgenden Verbraucher. Diese können beispielsweise ihrerseits mit Speichereinheiten ausgestattet sein, die im Rahmen des erfindungsgemäßen Verfahrens jeweils befüllt werden. Ein längeres Lagern der erfindungsgemäßen Latentwärme-Speichereinheit vor Ort beim Verbraucher entfällt dann.Of course, it is possible to supply the latent heat store 1 not only with thermal energy from only one thermal power plant 13. Rather, several weaker thermal energy sources 12, 13 can also be tapped, so that their thermal energy can still be used or reused in a useful manner. The same applies to the consumers to be supplied. For their part, these can, for example, be equipped with storage units which are each filled in the context of the method according to the invention. A longer storage of the latent heat storage unit according to the invention on site at the consumer is then no longer necessary.
Es versteht sich, daß die Erfindung auch das Betrieben von Klimageräten über von der Latentwärme-Speichereinheit bereitgestellten Wärmeenergie beinhaltet. So ist es inbegriffen, die Wärmeenergie zum Antrieb von Klimaanlagen für Gebäude insgesamt bzw. Büroeinheiten in Gebäuden zu benutzen. It goes without saying that the invention also includes the operation of air conditioning devices via thermal energy provided by the latent heat storage unit. So it is included to use the thermal energy to drive air conditioning systems for buildings as a whole or office units in buildings.

Claims

Ansprüche : Expectations :
1. Verfahren zum Bereitstellen von Fernwärmeenergie, gekennzeichnet durch die Verfahrensschritte: a) Speichern von unmittelbar erzeugter und/oder mittelbar gebildeter und speicherbarer Wärmeenergie in einer mobilen, containerartig, lager- und verbringbaren Latentwärme-Speichereinheit (1) , b) Aufsetzen der Latentwärme-Speichereinheit auf eine Transporteinheit (9) c) Verbringen der Latentwärme-Speichereinheit (1) vermittels der Transporteinheit (9) zu wenigstens einer Wärmeenergie-Aufnahmeeinheit (11) , d) Plazieren der mobilen Latentwärme-Speichereinheit (1) an oder in der Wärmeenergie-Aufnahmeeinheit1. Method for providing district heating energy, characterized by the method steps: a) storing directly generated and / or indirectly formed and storable heat energy in a mobile, container-like, storable and transferable latent heat storage unit (1), b) placing the latent heat Storage unit on a transport unit (9) c) transferring the latent heat storage unit (1) by means of the transport unit (9) to at least one thermal energy absorption unit (11), d) placing the mobile latent heat storage unit (1) on or in the thermal energy Acquisition unit
(11) .(11).
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Speichern der Wärmeenergie in der mobilen Latentwärme-Speichereinheit (1) nach Schritt a) das Verwenden eines dynamischen, anorganischen Latentwärmespeichers (2) zum Speichern von Wärmeenergie umfaßt .2. The method according to claim 1, characterized in that the storage of the thermal energy in the mobile latent heat storage unit (1) after step a) comprises the use of a dynamic, inorganic latent heat store (2) for storing thermal energy.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Latentwärme-Speichereinheit (1) Metallhydrate vorzugsweise Natriumacetat und/oder Bariumhydroxid und/oder technisches Weißöl als Speichermedium umfaßt.3. The method according to claim 1 or 2, characterized in that the latent heat storage unit (1) metal hydrates preferably comprises sodium acetate and / or barium hydroxide and / or technical white oil as the storage medium.
Verfahren nach 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Verfahren ferner den Verfahrensschritt e) aufweist, welcher den Schritt des Anschließens der Latentwärme- Speichereinheit (1) an die Wärmeenergie-Aufnahmeeinheit (11) und die gesteuerte Übergabe der Wärmeenergie an die Wärmeenergie-Aufnahmeeinheit (11) beinhaltet.Method according to 1, 2 or 3, characterized in that the method further comprises method step e), which includes the step of connecting the latent heat Storage unit (1) to the thermal energy absorption unit (11) and the controlled transfer of thermal energy to the thermal energy absorption unit (11).
5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Übergabe der Wärmeenergie das Verwenden eines Wärmetauschers (6) umfaßt.5. The method according to claim 4, characterized in that the transfer of thermal energy comprises the use of a heat exchanger (6).
6 . Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Speichern der6. Method according to one of the preceding claims, characterized in that the storage of the
Wärmeenergie in der mobilen Latentwärme-Speichereinheit (1) nach Schritt a) das Aufnehmen und Zuführen von speicherbarer Wärmeenergie aus verschiedenen Wärmeenergiequellen (12, 13) umfaßt.Thermal energy in the mobile latent heat storage unit (1) after step a) comprises the absorption and supply of storable thermal energy from various thermal energy sources (12, 13).
7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Verbringen der Speichereinheit (1) nach Schritt c) das sequentielle Verbringen der Wärmeenergie der Latentwärme- Speichereinheit (1) an mehrere Versorgungseinheiten (11) und/oder das modulartige . Plazieren der Latentwärme- Speichereinheit (1) umfaßt.7. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that the transfer of the storage unit (1) after step c) the sequential transfer of the thermal energy of the latent heat storage unit (1) to a plurality of supply units (11) and / or the module-like. Placing the latent heat storage unit (1) comprises.
8. Latentwärme-Speichereinheit, insbesondere zur Durchführung eines Verfahrens nach den Ansprüchen 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Latentwärme- Speichereinheit (1) eine cöntainerartige Gestalt aufweist, wobei die Latentwärme-Speichereinheit (1) sowohl eine Steh- als auch eine Transportfunktionalität umfaßt .8. latent heat storage unit, in particular for carrying out a method according to claims 1 to 7, characterized in that the latent heat storage unit (1) has a container-like shape, the latent heat storage unit (1) having both a standing and a transport functionality includes.
9. Latentwärme-Speichereinheit nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Steh- und/oder Transportfunktionalität sowohl im Speicher- als auch im Entladezustand sichergestellt ist.9. latent heat storage unit according to claim 8, characterized in that the standing and / or Transport functionality is ensured both in the storage and in the discharge state.
10. Latentwärme-Speichereinheit nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Latentwärme- Speichereinheit (1) eine Steuer- und Auswerteeinheit (7) zum Bestimmen des Funktionszustandes des10. latent heat storage unit according to claim 8 or 9, characterized in that the latent heat storage unit (1) is a control and evaluation unit (7) for determining the functional state of the
Latentwärmespeichers (1) aufweist, wobei die Steuer- und Auswerteeinheit (7) Schnittstellen (8) zur Übertragung und/oder Fernübertragung der Funktionsdaten umfaßt.Latent heat storage device (1), the control and evaluation unit (7) comprising interfaces (8) for the transmission and / or remote transmission of the functional data.
11. Transporteinheit zum mobilen Verbringen von Wärmeenergie an entfernte Orte, insbesondere zur Durchführung eines Verfahrens gemäß den Ansprüchen 1 bis 7, umfassend: ein Transportmittel (9) zum Transport wenigstens einer containerartig lager- und verbringbaren Latentwärme- Speichereinheit Wärmeenergie, wobei das Transportmittel (9) einen wärmegetriebenen Antrieb aufweist.11. Transport unit for the mobile transfer of thermal energy to distant places, in particular for carrying out a method according to claims 1 to 7, comprising: a transport means (9) for transporting at least one container-like storage and transferable latent heat storage unit thermal energy, the transport means (9 ) has a heat-driven drive.
12. Verfahren zur Herstellung von flüssigem Sauerstoff und/ oder zur Herstellung von Kohlendioxid (C02) aus Abgasen, gekennzeichnet durch die Verwendung eines Verfahrens nach den Ansprüchen 1 bis 7.12. A process for the production of liquid oxygen and / or for the production of carbon dioxide (C0 2 ) from exhaust gases, characterized by the use of a process according to claims 1 to 7.
13. Vorrichtung zur Herstellung von flüssigem Sauerstoff und/oder zur Herstellung von Kohlendioxid (C02) , gekennzeichnet durch die Verwendung einer Latentw rme- Speichereinheit nach den Ansprüchen 8 bis 10. 13. Device for the production of liquid oxygen and / or for the production of carbon dioxide (C0 2 ), characterized by the use of a latent heat storage unit according to claims 8 to 10.
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