EP2295872A2 - Method and device for storing regenerative energy in energy recirculation systems - Google Patents

Method and device for storing regenerative energy in energy recirculation systems Download PDF

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EP2295872A2
EP2295872A2 EP10008775A EP10008775A EP2295872A2 EP 2295872 A2 EP2295872 A2 EP 2295872A2 EP 10008775 A EP10008775 A EP 10008775A EP 10008775 A EP10008775 A EP 10008775A EP 2295872 A2 EP2295872 A2 EP 2295872A2
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
energy
heat
water
hydrates
container
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP10008775A
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Dr. Klaus Gräfner
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.)
Create & Co KG GmbH
Original Assignee
Create & Co KG GmbH
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Filing date
Publication date
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Publication of EP2295872A2 publication Critical patent/EP2295872A2/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • 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
    • F24D19/00—Details
    • F24D19/10—Arrangement or mounting of control or safety devices
    • F24D19/1006—Arrangement or mounting of control or safety devices for water heating systems
    • F24D19/1009—Arrangement or mounting of control or safety devices for water heating systems for central heating
    • 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
    • F24D7/00—Central heating systems employing heat-transfer fluids not covered by groups F24D1/00 - F24D5/00, e.g. oil, salt or gas
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24H—FLUID HEATERS, e.g. WATER OR AIR HEATERS, HAVING HEAT-GENERATING MEANS, e.g. HEAT PUMPS, IN GENERAL
    • F24H7/00—Storage heaters, i.e. heaters in which the energy is stored as heat in masses for subsequent release
    • F24H7/02—Storage 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
    • F24H7/04—Storage 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

Definitions

  • the invention relates to a method and a device for storing regenerative energies in energy circulation systems, in particular for energy supply in the home and large-scale application of energy storage with a smaller decrease in the energy of energy providers with large wind or solar parks, as currently available. Furthermore, the invention relates to a device for carrying out the method.
  • Thermal energy systems are known for storing thermal energy using various energy sources, in particular for storing thermal energy, which is obtained by solar energy systems. Particular efforts have been made to increase the efficiency of the thermal energy storage media.
  • the proposed thermal energy collection composition comprises a non-hydrochloric acid having a phase change transition temperature in the range of 20 ° to 35 ° C and a latent heat of transformation of greater than about 146.5 Joules / gram. This composition may be supercooled or supercooled to temperatures below the freezing temperature of the water without losing much of the stored energy.
  • a disadvantage of the use of these materials is the lack of suitability for a technically controllable reversible Spcich für / use of thermal energy. Also known are devices for regenerative energy conversion by means of heat pumps. So will in the DE 42 08 625 A1 describes such a heat pump, with the heat for the hot water supply via the heat pump with simultaneous use of the cooling cycle achieved for refrigeration circuit storage or air conditioning with maximum utilization of electrical energy used, minimal installation effort and most costly amortization.
  • a disadvantage is the application of the solution still too high material complexity and the lack of controllable reversibility of storage.
  • the object of the invention is therefore to provide a method and an apparatus for carrying out the method, which are suitable for a lower material complexity for a reversible and unlimited storage of renewable energy, the adaptation of Speibcrungskapaztician to the current energy and a larger Allow energy density per volume compared to known heat storage media with emission-free process flow.
  • the object is achieved by the method having the features of claim 1.
  • Advantageous Weitcr Strukturen of the method are described with the features of claims 2 to 4.
  • the device provided for carrying out the method is characterized by the features of patent claims 5 to 15.
  • the possibility of reversible storage of regenerative energies is created, in which the medium for the energy storage within a controlled energy supply system can be used indefinitely.
  • the hydrates / anhydrates used for example copper sulfate pentahydrate
  • the energy storage devices have a higher storable energy density per volume.
  • the application is environmentally friendly, as no age-related disposal, such as for electrical batteries is required.
  • the application of the method and the device used to carry out the method are equally possible in new buildings and retrofits of existing buildings. Required temperatures for existing heating systems (79 ° C) can be realized.
  • FIG. 1 The energy required for a domestic energy supply system is obtained by three regenerative energy sources.
  • the thermal oil for example silicon, hydraulic or transformer oil
  • the thermal oil used as thermal energy carrier is preheated and passed through the oil line 5 into the storage modules 8.
  • nanoparticles graphite, glass spheres, metal, expanded clay
  • the amount and dimensioning of the nanoparticles is chosen so that the flow behavior is not influenced and no sedimentation (deposition) can take place.
  • the thermal oil is heated by the electric heater 9 to a temperature of 200 - 220 ° C and acts on the hydrate (z, B. Copper sulfate pentahydrate) a.
  • the energy required for this is obtained from the photovoltaic device 2 and the wind turbine 3.
  • the heated in the memory modules 8 thermal oil is passed, if necessary, in here not shown downstream water heater to heat service water and flow of the heating systems to predetermined temperatures.
  • the respectively existing temperatures are detected by the sensor device 7.
  • the downstream control device 4 compares these values with the predetermined desired values and controls the corresponding flow quantity of the thermal oil by increasing or decreasing the pressure.
  • the memory modules 8 are equipped with a vertical tube system arranged inside.
  • the preheated thermal oil is also passed through the tubes as in the surrounding space and quantitatively controlled by valves arranged on the tubes.
  • FIG. 2 Figure 4 shows the control of the water supply to the hydrate / anbydrate containers 6 by the control means 4.
  • the compensation of the loss of water in the condensation of water via the water pipe 11. By collecting and returning the extracted crystal water By means of the collecting bin 15 and the supply of lost water, the storage process and the energy recovery process can be repeated as desired.
  • the dehydration of the hydrate takes place when unneeded energies are supplied from the regenerable energy sources.
  • the current energy state of the hydrate anhydrate mixture in the container 6 is detected by the color sensors 10.
  • the container 6 at least indicates a body to a thermally stable translucent use, detect the available color values by acting as color sensors 10 reflex light barriers.
  • the values detected within the possible color scale between blue (copper sulfate pentahydrate) and white (copper sulfate) are supplied to the control device 4 and, after evaluation, a corresponding control of the water inflow by means of the valve device 12 or a switchover of the memory modules 8 is triggered.
  • the controlled water recycling initiates the reversible process with the release of the heat of solution.
  • the schematic structure of the memory module 8 is reproduced. Thereafter, the memory module 8 is insulated with a heat-insulating wall. Within the memory module is a container 6 which surrounds the actual storage medium with the hydrate anhydrate complex. The container 6 is surrounded by preheated thermal oil, so that a temperature compensation can take place here. Its heat-storing thermostable wall (Poroton, pumice, silica gel, vacuum plates, etc.) is used to integrate the heater 9 and limits the heat transfer from the heater 9 in the direction of thermal oil.
  • thermostable wall Pieron, pumice, silica gel, vacuum plates, etc.
  • the interior of the memory module 8 serving for receiving the storage medium container 6 is divided into a plurality of container chambers 16 in which the storage medium is housed.
  • the prerequisite for a uniform hydration as the basis for an optimal temperature development or uniform dehydration in the reversible storage processes is created.
  • One embodiment variant is to fill the anhydrate in several capillaries, for example in longitudinally arranged tubes with a defined cross section.
  • the capillary cross section in this case corresponds to the grain diameter which allows optimal uniform hydration / dehydration.
  • an electric heating cable is evaporated spirally.
  • the heating cables are connected to a control device which heats the glass tubes from bottom to top by a stepwise connection of the heating line sections.
  • a controlled, directed ascension of the water of crystallization to the collecting container 15 is made possible.
  • the storage process is efficiently accelerated and irregular processes are avoided.
  • the design of the container 6 in the form of several parallel arranged filled with the storage medium glass tubes (capillaries), which are arranged in cassette form.
  • the memory modules 8 are dimensioned so that they can store the energies of the maximum possible occurring energy peaks of the system. Further memory module 8 can be arranged to be switchable in parallel, in order to cause no interruption of the energy storage or the power supply in the event of a failure of a module or at a designated removal of the storage medium.
  • the storage medium is accommodated in the container 6 such that it can be removed and stored in the anhydrate form or introduced into other decentralized storage modules.
  • the storage medium used in the selected example is copper sulfate pentahydrate.
  • the water-containing copper sulfate pentahydrate can release the last of the five water molecules at temperatures of 200 - 220 ° C and is thereby converted into anhydrous anhydrate.
  • the recovered copper sulfate can then be converted back into copper sulfate pentahydrate with the release of solution heat with the addition of water.
  • One form of expression for achieving a uniform grain size of the hydrates / anhydrates is the supply of kinetic energy.
  • the container 6 is divided into a plurality of container chambers 16, in which the storage medium is housed.
  • kinetic energy is supplied in the form of rotational movements of the container 6 (eg sterling motor, electric motor).
  • Another embodiment is to fill the anhydrate in several capillaries, for example in longitudinally arranged tubes with a defined cross-section.
  • the capillary average corresponds to the grain diameter which allows optimal hydration.
  • the necessary for the uniform formation of the pentahydrate structure supply of kinetic energy to the hydrate / anhydrate containers 6 is carried out by the motors 13. They put the container 6 in rotary movements and thereby prevent the formation of large particle sizes.
  • the speeds of the motors 13 are controlled depending on the composition of the Hydrate / anhydrate mixture by the controller 4.
  • the summary surface and thus the contact area between the walls of the container chambers 16 and the heated thermal oil is increased.
  • the time for the storage process by faster dehydration of the hydrate is thus reduced and thereby reduced energy losses.
  • Required energy balances can be made faster if needed.
  • For receiving the condensed water during dehydration is a per se known collecting container 15.
  • the walls of the container chambers 16 are made of materials with good thermal conductivities and are thermally conductive undergur connected.
  • the supply of water is controlled as a function of the energy requirement of the connected energy consumers and the temperature of the service water or of the heating devices detected by the sensor device 7 by means of the control device 4.
  • a direct connection between the solar thermal devices and the memory modules 8 and 6 containers can be effectively used for the use of solar energy.
  • the incident light is captured by means of one or more parabolic mirrors and the light rays are centered by a focused optical system (converging lenses, prisms).
  • the centered light beams are then directed to the memory modules 8 and / or containers 6 via the associated light-guiding system.
  • the otherwise required heating devices can be omitted and the energy losses occurring in these can be prevented.
  • the schematic arrangement of the solar collectors 1 is reproduced.
  • the surface of the solar collectors 1 facing the direction of the sun's rays is assigned a lens system designed as an optical converging lens 17.
  • the solar radiation Pima radiation
  • the resulting IR secondary beams are returned by the parabolic mirror 18 back through the thermal oil to the IR reflector 19 and then again into the collector system.
  • the parabolic mirror 18 is provided on the inner surface with a heat radiation reflecting coating.
  • the reflector 19 is arranged at the focal point of the parabolic mirror 18 on the surface of the converging lens 17.
  • rays coming from the parabolic mirror 18 are focused by the IR reflector 19 again directed to the solar panels 1 and also used for the heating of the thermal oil.
  • a mirror arrangement 20 is mounted laterally next to the solar collectors 1, which deflects incident thereon sun rays to the converging lens 17.

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Abstract

The method involves maintaining supplied quantities of aqueous hydrates at a predetermined target temperature of preset value. The hydrates are led through tubes of a flow system for formation of small grain size of energy-storing anhydrates for optimal hydration during thermal dehydration of hydrates, where the tubes exhibit a cross-section. Energy recovery from the energy-storing anhydrates is controlled by supply and/or feedback of water required for energy recovery within an energy supply system as a function of the existing energy requirement. An independent claim is also included for a device for reversible energy storage within a renewable energy supply system under use of hydrates.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Speicherung von regenerativen Energien in Energieumlaufsystemen, insbesondere zur Energieversorgung im häuslichen Bereich und zur großtechnischen Anwendung der Energiespeicherung bei einer geringeren Abnahme der Energie von Energieanbietern mit großen Wind- oder Solarparks, als die aktuell zur Verfügung steht. Weiterhin betrifft die Erfindung eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens.The invention relates to a method and a device for storing regenerative energies in energy circulation systems, in particular for energy supply in the home and large-scale application of energy storage with a smaller decrease in the energy of energy providers with large wind or solar parks, as currently available. Furthermore, the invention relates to a device for carrying out the method.

Bekannt sind Energiesysteme zur Speicherung thermischer Energie unter Verwendung von verschiedenen Energiequellen, insbesondere zur Speicherung thermischer Energie, die durch Solarenergiesysteme gewonnen wird. Dabei sind besonderte Bemühungen auf die Erhöhung des Wirkungsgrades der thermischen Energiespeichermittel vorgenommen worden. So wird nach der DE 37 33 768 A1 ein phasenänderndes, thermische Energie speicherndcs Material beschrieben, das eine verbesserte Speicherzusammensetzung besitzt, nicht korrodierend wirkt, chemisch inaktiv und relativ stabil ist. Die vorgeschlagene thermische Energiespeieherzusammensetzung umfasst ein Nicht-Chlorhydrat mit einer Phasenändcrungsübergangstcmperatur im Bereich von 20° bis 35° C und einer latenten Transformationswärme von mehr als ungefähr 146,5 Joule/Gramm. Diese Zusammensetzung kann super- oder unterkühlt werden und zwar auf Temperaturen unterhalb der Gefriertemperatur des Wassers, ohne dabei viel von der gespeicherten Energie zu verlieren. Nachteilig bei der Anwendung dieser Materialien ist die fehlende Eignung für eine technisch steuerbare reversible Spcicherung/Nutzung der thermischen Energie. Weiterhin bekannt sind Einrichtungen für regenerative Energieumwandlungen mittels Wärmepumpen. So wird in der DE 42 08 625 A1 eine derartige Wärmepumpe beschrieben, mit der Wärme für die Warmwasserversorgung über die Wärmepumpe bei gleichzeitiger Ausnutzung der über Kälteaustausch erreichten Kühlkreislaufes für Vorratshaltung oder Klimatisierung bei maximaler Ausnutzung der eingesetzten elektrischen Energie, geringstem Montageaufwand und wirtschaftlichster Amortisation erfolgt. Nachteilig ist bei der Anwendung der Lösung der noch zu hohe materialtechnische Aufwand und die fehlende steuerbare Reversibilität der Speicherung. Um eine bessere Verlagerung der benötigten Energie für Brauchwasser- und Heizungsanlagen von fossiler Energie auf durch Solarenergie gewonnener thermischer Energie zu erreichen, wird nach der DE 10 2006 024 929 A1 eine Einrichtung zur Leistungsverstärkung thermischer Solaranlagen vorgeschlagen. Bei dieser Lösung wird das mittels Solarkollektoren einer Solaranlage gewonnene heiße Thermoöl oder Wasser/Glykolgemisch mittels einer Wärmepumpe nochmals erwärmt, bevor es in den Heizungsspeicher geleitet wird. Eine zur Anwendung kommende elektronische Regelung regelt die Erwärmung durch die Wärmepumpe derart, dass sie das heiße Thermoöl dann erwärmt, wenn die Solarkollektoren nicht genügend heißes Thermoöl liefern. Auch bei dieser Lösung ist es von Nachteil, dass keine steuerbare Reversibilität der Speicherung möglich und ein hoher materialtechnischer Aufwand erforderlich ist. Nach der DE 10 2007 006 512 A1 wird ein allgemeines Verfahren und eine Vorrichtung zur Energiespeicherung sowie zur gesteuerten, verlustarmen Wärmeenergieumwandlung beschrieben, bei denen ein Speichermedium in mindestens zwei Komponenten separiert wird. Dabei wird eine Wärmemenge, die den Entropietherm enthält, an ein zweites Wärmereservoir abgegeben, das eine niedrigere Temperatur als das erste Wärmereservoir aufweist. Die übrige Energie wird in Form der mindestens separierten Komponenten gespeichert. Bei der Lösung handelt es sich um ein mehrfach rückgekoppeltes Energiespeichersystem. Unter anderem wird die bei Umwandlung von Energie in mechanische bzw. elektrische Arbeit anfallende Wärme in einen Energiespeicher zurückgeführt. Nachteilig ist auch bei dieser Lösung der erforderliche hohe materialtechnische Aufwand und die dadurch bedingte Nichteignung für Nachrüstungen bestehender Energieversorgungsanlagen, insbesondere innerhalb von Gebäuden und Wohnhäusern.Energy systems are known for storing thermal energy using various energy sources, in particular for storing thermal energy, which is obtained by solar energy systems. Particular efforts have been made to increase the efficiency of the thermal energy storage media. So after the DE 37 33 768 A1 describes a phase changing, thermal energy storing material which has improved storage composition, is non-corrosive, chemically inactive, and relatively stable. The proposed thermal energy collection composition comprises a non-hydrochloric acid having a phase change transition temperature in the range of 20 ° to 35 ° C and a latent heat of transformation of greater than about 146.5 Joules / gram. This composition may be supercooled or supercooled to temperatures below the freezing temperature of the water without losing much of the stored energy. A disadvantage of the use of these materials is the lack of suitability for a technically controllable reversible Spcicherung / use of thermal energy. Also known are devices for regenerative energy conversion by means of heat pumps. So will in the DE 42 08 625 A1 describes such a heat pump, with the heat for the hot water supply via the heat pump with simultaneous use of the cooling cycle achieved for refrigeration circuit storage or air conditioning with maximum utilization of electrical energy used, minimal installation effort and most costly amortization. A disadvantage is the application of the solution still too high material complexity and the lack of controllable reversibility of storage. In order to achieve a better transfer of the required energy for industrial water and heating systems from fossil energy to solar energy generated by solar energy, is after the DE 10 2006 024 929 A1 a device for power amplification of solar thermal systems proposed. In this solution, the hot thermal oil or water / glycol mixture obtained by solar panels of a solar system is heated by means of a heat pump again, before it is passed into the heater storage. An applied electronic control regulates the heating by the heat pump so that it heats the hot thermal oil when the solar panels do not supply enough hot thermal oil. Even with this solution, it is disadvantageous that no controllable reversibility of storage possible and a high material complexity is required. After DE 10 2007 006 512 A1 is a general method and apparatus for energy storage as well as for the controlled, low-loss heat energy conversion described in which a storage medium is separated into at least two components. In this case, a quantity of heat, which contains the Entropietherm, delivered to a second heat reservoir, which has a lower temperature than the first heat reservoir. The remaining energy is stored in the form of at least separated components. The solution is a multiply fed back energy storage system. Among other things, the resulting in conversion of energy into mechanical or electrical work heat is returned to an energy storage. A disadvantage is also in this solution, the required high material complexity and the consequent non-suitability for retrofitting existing energy supply systems, especially within buildings and homes.

Die Aufgabe der Erfindung besteht deshalb in der Schaffung eines Verfahrens und einer zur Durchführung des Verfahrens dienenden Vorrichtung, die bei einem geringeren materialtechnischen Aufwand für eine reversible und unbegrenzte Speicherung von regenerativen Energien geeignet sind, die eine Anpassung der Speicbcrungskapazität an das aktuelle Energieaufkommen sowie eine größere Energiedichte pro Volumen gegenüber bekannten Wärmespeichermedien bei emissionsfreiem Verfahrensablauf ermöglichen. Gelöst wird die Aufgabe durch das Verfahren mit den Merkmalen nach Patentanspruch 1. Vorteilhafte Weitcrbildungen des Verfahrens werden mit den Merkmalen der Patentansprüche 2 bis 4 beschrieben. Die geschaffene Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens wird mit den Merkmalen der Patentansprüche 5 bis 15 gekennzeichnet.The object of the invention is therefore to provide a method and an apparatus for carrying out the method, which are suitable for a lower material complexity for a reversible and unlimited storage of renewable energy, the adaptation of Speibcrungskapazität to the current energy and a larger Allow energy density per volume compared to known heat storage media with emission-free process flow. The object is achieved by the method having the features of claim 1. Advantageous Weitcrbildungen of the method are described with the features of claims 2 to 4. The device provided for carrying out the method is characterized by the features of patent claims 5 to 15.

Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren wird unter anderen die Möglichkeit der reversiblen Speicherung von regenerativen Energien geschaffen, bei der das Medium für die Energicspeicherung innerhalb eines gesteuerten Energieversorgungssystems zeitlich unbegrenzt genutzt werden kann. Gegenüber konventionellen Energiespcichermedien wie bspw. Paraffin und Wasser sind die zum Einsatz kommenden Hydrate/ Anhydrate (z. B. Kupfersulfat-Pentahydrat) weniger kostspielig und als mobile Speichermedien hervorragend geeignet. Ebenso besitzen die Energiespeicher eine höhere speicherbare Energiedichte pro Volumen. Zudem ist die Anwendung umweltfreundlich, da keine altersbedingte Entsorgung wie beispielsweise bei elektrischen Akkus erforderlich ist. Die Anwendung des Verfahrens und der zur Durchführung des Verfahrens dienenden Vorrichtung sind gleichermaßen bei Neubauten und bei Nachrüstungen bestehender Gebäude möglich. Erforderliche Temperaturen für vorhandene Heizungsanlagen (79°C) können realisiert werden.With the method according to the invention, among other things, the possibility of reversible storage of regenerative energies is created, in which the medium for the energy storage within a controlled energy supply system can be used indefinitely. Compared to conventional energy storage media such as, for example, paraffin and water, the hydrates / anhydrates used (for example copper sulfate pentahydrate) are less expensive and are outstandingly suitable as mobile storage media. Likewise, the energy storage devices have a higher storable energy density per volume. In addition, the application is environmentally friendly, as no age-related disposal, such as for electrical batteries is required. The application of the method and the device used to carry out the method are equally possible in new buildings and retrofits of existing buildings. Required temperatures for existing heating systems (79 ° C) can be realized.

Durch die mit dem erfindungsgemäßen Verfahren erzielbare gleichmäßige Ausbildung der Korngröße der Hydratstrukturen wird eine der erforderlichen Voraussetzungen für eine optimale Temperaturentwicklung während der Hydratation bei den reversiblen Spcichervorgängen geschaffen. So werden mit den technischen Maßnahmen die dazu erforderlichen kleinen Komgrößen der Kristalle erzielt.As a result of the uniform formation of the particle size of the hydrate structures that can be achieved with the method according to the invention, one of the conditions required for optimum temperature development during hydration in the reversible coating processes is created. Thus, the technical measures required to achieve the required small Komgrößen the crystals.

Nachfolgend soll die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispieles näher erläutert werden In der Zeichnung zeigt

  • Fig. 1 : die schematische Ansicht der Gesamteinrichtung,
  • Fig. 2 : das Blockschaltbild der Steuerung der Speichermodule,
  • Fig. 3 : den schematischen Aufbau des Speichermoduls und
  • Fig. 4 : die schematische Anordnung der Sonnenkollektoreinrichtung.
The invention will be explained in more detail with reference to an embodiment in the drawing
  • Fig. 1 : the schematic view of the overall facility,
  • Fig. 2 : the block diagram of the control of the memory modules,
  • Fig. 3 : the schematic structure of the memory module and
  • Fig. 4 : the schematic arrangement of the solar collector device.

In der schematischen Anordnungsübersicht nach Figur 1 wird die für eine häusliche Energieversorgungsanlage erforderliche Energien durch drei regenerative Energiequellen gewonnen. Mittels des Sonnenkollektors 1 wird das als Wärmeenergieträger zur Anwendung kommende Thermoöl (z. B. Silikon-, Hydraulik- oder Trafoöl) vorgewärmt und durch die Ölleitung 5 in die Speichermodule 8 geleitet. Um die Wärmespeicherkapazität des verwendeten Thermoöles zu vergrößern, werden in das Thermoöl Nanopartikel (Grafit, Glaskugeln, Metall, Blähton) eingebracht, Die Menge und Dimensionierung der Nanopartikel wird so gewählt, dass das Fließverhalten nicht beeinflusst wird und keine Sedimentbildung (Ablagerung) erfolgen kann.In the schematic arrangement overview FIG. 1 The energy required for a domestic energy supply system is obtained by three regenerative energy sources. By means of the solar collector 1, the thermal oil (for example silicon, hydraulic or transformer oil) used as thermal energy carrier is preheated and passed through the oil line 5 into the storage modules 8. In order to increase the heat storage capacity of the thermal oil used, nanoparticles (graphite, glass spheres, metal, expanded clay) are introduced into the thermal oil. The amount and dimensioning of the nanoparticles is chosen so that the flow behavior is not influenced and no sedimentation (deposition) can take place.

Für die Abspeicherung der Wärmeenergie innerhalb der Sonnenkollektoren I wird für dieses Gemisch eine längere Zeit zur Abspeicherung vorgesehen. Durch die Kombination des Thermoöls mit den Nanopartikeln werden Stoffe mit unterschiedlichen Wärmeleitfähigkeiten verbunden und so die Wärmeverluste durch Konvektion und direkte Wärmeleitung auf den Transportwegen verringert. Aufgrund der dadurch geringeren erforderlichen Wärmedämmung werden Kosten gesenkt. In den Speichermodulen 8 wird das Öl durch die elektrische Heizeinrichtung 9 auf eine Temperatur von 200 - 220 ° C aufgeheizt und wirkt auf das Hydrat (z,B. Kupfersulfat-Pentahydrat) ein. Die dazu erforderliche Energie wird von der Photovoltaik-Einrichtung 2 und der Windenergieanlage 3 bezogen. Das in den Speichermodulen 8 erhitzte Thermoöl wird bedarfsweise in hier nicht näher dargestellte nachgeordnete Durchlauferhitzer geleitet, um Brauchwasser und Vorlauf der Heizungsanlagen auf vorgegebene Temperaturen zu erwärmen. Erfasst werden die jeweils vorhandenen Temperaturen von der Sensoreinrichtung 7. Die nachgeordnete Steuereinrichtung 4 vergleicht diese Werte mit den vorgegebenen Sollwerten und steuert durch Drückerhöhung bzw. -senkung die entsprechenden Durchlaufmenge des Thermoöles. Zwecks Steuerung sind die Speichermodule 8 mit einem im Inneren angeordneten vertikalen Röhrensystem ausgestattet. Das vorgewärmte Thermoöl wird ebenso wie im umgebenden Raum auch durch die Röhren geleitet und mittels an den Röhren angeordneten Ventilen mengenmäßig gesteuert.For the storage of heat energy within the solar panels I a longer time is provided for storage for this mixture. By combining the thermal oil with the nanoparticles, substances with different thermal conductivities are combined, thus reducing the heat losses through convection and direct heat conduction on the transport routes. Due to the lower required thermal insulation costs are reduced. In the storage modules 8, the oil is heated by the electric heater 9 to a temperature of 200 - 220 ° C and acts on the hydrate (z, B. Copper sulfate pentahydrate) a. The energy required for this is obtained from the photovoltaic device 2 and the wind turbine 3. The heated in the memory modules 8 thermal oil is passed, if necessary, in here not shown downstream water heater to heat service water and flow of the heating systems to predetermined temperatures. The respectively existing temperatures are detected by the sensor device 7. The downstream control device 4 compares these values with the predetermined desired values and controls the corresponding flow quantity of the thermal oil by increasing or decreasing the pressure. For control purposes, the memory modules 8 are equipped with a vertical tube system arranged inside. The preheated thermal oil is also passed through the tubes as in the surrounding space and quantitatively controlled by valves arranged on the tubes.

Bedarfsgerechte Steuerung der WasserzufuhrDemand-oriented control of the water supply

Das Blockschaltbild in Figur 2 zeigt die Steuerung der Wasserzufuhr zu den Hydrat/Anbydrat-Behältern 6 durch die Steuereinrichtung 4. Bei der dargestellten Ausführungsform als halbgeschlossenes System erfolgt der Ausgleich des Wasserverlustes bei der Kondensation des Wassers über die Wasserleitung 11. Durch das Auffangen und Rückführen des entzogenen KristallWassers mittels des Auffangbchältnisses 15 und der Zuführung von verloren gegangenem Wasser kann der Speichervorgang und der Energiegewinnungsvorgang beliebig wiederholt werden.The block diagram in FIG. 2 Figure 4 shows the control of the water supply to the hydrate / anbydrate containers 6 by the control means 4. In the illustrated embodiment as a semi-closed system, the compensation of the loss of water in the condensation of water via the water pipe 11. By collecting and returning the extracted crystal water By means of the collecting bin 15 and the supply of lost water, the storage process and the energy recovery process can be repeated as desired.

Bei einer Ausführungsform als geschlossenes System findet der Wasserentzug des Hydrates statt, wenn nicht benötigte Energien von den regenerierbaren Energiequellen zugeführt werde, Erfasst wird der aktuelle Energiezustand des Hydrat-Anhydrat-Gemisches im Behälter 6 durch die Farbsensoren 10. Dazu weist der Behälter 6 zumindest an einer Stelle einen thermostabilen lichtdurchlässigen Einsatz auf, durch den als Farbsensoren 10 fungierende Reflexlichtschranken die vorhandenen Farbwerte erfassen. Die innerhalb der möglichen Farbskala zwischen blau (Kupfersulfat-Pentahydrat) und weiß (Kupfersulfat) erfassten Werte werden der Steuereinrichtung 4 zugeleitet und nach Auswertung eine entsprechende Steuerung des Wasserzuflusses mittels der Ventileinrichtung 12 oder eine Umschaltung der Speichermodule 8 ausgelöst. Bei einem geänderten Bedarf an Wärmeenergie leitet die gesteuerte Wasserrückführung den reversiblen Vorgang unter Freisetzung der Lösungswärme ein.In one embodiment as a closed system, the dehydration of the hydrate takes place when unneeded energies are supplied from the regenerable energy sources. The current energy state of the hydrate anhydrate mixture in the container 6 is detected by the color sensors 10. For this, the container 6 at least indicates a body to a thermally stable translucent use, detect the available color values by acting as color sensors 10 reflex light barriers. The values detected within the possible color scale between blue (copper sulfate pentahydrate) and white (copper sulfate) are supplied to the control device 4 and, after evaluation, a corresponding control of the water inflow by means of the valve device 12 or a switchover of the memory modules 8 is triggered. In the event of a changed need for heat energy, the controlled water recycling initiates the reversible process with the release of the heat of solution.

Speichermodule: Aufbau und_FunktionMemory modules: structure and function

Mit der Schnittdarstellung der Figur 3 wird der schematische Aufbau des Speichermoduls 8 wiedergegeben. Danach ist das Speichermodul 8 mit einer wärmisolierenden Wandung gedämmt. Innerhalb des Speichermoduls befindet sich ein Behälter 6 der das eigentliche Speichermedium mit dem Hydrat-Anhydrat-Komplex umgibt. Der Behälter 6 wird vom vorgewärmten Thermoöl umgeben, sodass hier ein Temperaturausgleich erfolgen kann. Seine wärmespeichernde thermostabile Wandung (Poroton, Bimsstein, Silikagel, Vakuumplatten etc.) dient der Integration der Heizeinrichtung 9 und begrenzt den Wärmetransport von der Heizeinrichtung 9 in Richtung Thermoöl.With the sectional view of the FIG. 3 the schematic structure of the memory module 8 is reproduced. Thereafter, the memory module 8 is insulated with a heat-insulating wall. Within the memory module is a container 6 which surrounds the actual storage medium with the hydrate anhydrate complex. The container 6 is surrounded by preheated thermal oil, so that a temperature compensation can take place here. Its heat-storing thermostable wall (Poroton, pumice, silica gel, vacuum plates, etc.) is used to integrate the heater 9 and limits the heat transfer from the heater 9 in the direction of thermal oil.

Im Innenraum des Speichermoduls 8 ist der zur Aufnahme des Speichermediums dienende Behälter 6 in mehrere Behälterkammern 16 unterteilt, in denen das Speichermedium untergebracht ist. Mit einer kleinen Korngröße der Kristalle wird die Voraussetzung für eine gleichmäßige Hydratation als Grundlage für eine optimale Temperaturentwicklung bzw. gleichmäßige Dehydratation bei den reversiblen Speichervorgängen geschaffen. Eine Ausführungsvariante besteht darin, das Anhydrat in mehreren Kapillaren, beispielsweise in längs angeordneten Röhren mit definiertem Querschnitt, einzufüllen. Der Kapillarquerschnitt entspricht hierbei dem Korndurchmesser der eine optimale gleichmäßige Hydratation/Dehydratation ermöglicht. Auf der Außenwand der Kapillaren, in Form von beispielsweise als Glas-Röhren ausgebildeten Behälterkammern 16, ist eine elektrische Heizleitung spiralförming aufgedampft. Die Heizleitungen sind mit einer Steuereinrichtung verbunden, die durch eine stufenweise Zuschaltung der Heizleitungsabschnitte die Glas-Röhren von unten nach oben hin aufheizt. Durch diese Anordnung wird ein gesteuertes, gerichtetes Aufsteigen des Kristallwassers zum Auffangbehälter 15 ermöglicht. Der Speichervorgang wird effizient beschleunigt und unregelmäßige Abläufe werden vermieden. Vorteilhaft erweist sich die Ausgestaltung des Behälters 6 in Form von mehreren parallel angeordneten mit dem Speichermedium gefüllten Glas-Röhren (Kapillaren), die in Kassettenform angeordnet sind. Die Speichermodule 8 sind so dimensioniert, dass sie die Energien der maximal möglichen auftretenden Energiespitzen der Anlage speichern können. Weitere Speichermodul 8 können parallel dazu umschaltbar angeordnet werden, um bei einem auftretenden Ausfall eines Moduls oder bei einer vorgesehenen Entfernung des Speichermediums keine Unterbrechung der Energiespeicherung bzw. der Energieversorgung zu verursachen. Das Speichermedium ist derart im Behälter 6 untergebracht, dass es in der Anhydratform entfernt und gelagert bzw. in andere dezentrale Speichermodule eingebracht werden kann. Somit ist eine mobile Nutzung und dezentrale Anwendung im Zusammenhang mit einer großtechnischen "Produktion" der Anhydrate möglich.In the interior of the memory module 8 serving for receiving the storage medium container 6 is divided into a plurality of container chambers 16 in which the storage medium is housed. With a small grain size of the crystals, the prerequisite for a uniform hydration as the basis for an optimal temperature development or uniform dehydration in the reversible storage processes is created. One embodiment variant is to fill the anhydrate in several capillaries, for example in longitudinally arranged tubes with a defined cross section. The capillary cross section in this case corresponds to the grain diameter which allows optimal uniform hydration / dehydration. On the outer wall of the capillaries, in the form of, for example, formed as a glass tubes container chambers 16, an electric heating cable is evaporated spirally. The heating cables are connected to a control device which heats the glass tubes from bottom to top by a stepwise connection of the heating line sections. By this arrangement, a controlled, directed ascension of the water of crystallization to the collecting container 15 is made possible. The storage process is efficiently accelerated and irregular processes are avoided. Advantageously, the design of the container 6 in the form of several parallel arranged filled with the storage medium glass tubes (capillaries), which are arranged in cassette form. The memory modules 8 are dimensioned so that they can store the energies of the maximum possible occurring energy peaks of the system. Further memory module 8 can be arranged to be switchable in parallel, in order to cause no interruption of the energy storage or the power supply in the event of a failure of a module or at a designated removal of the storage medium. The storage medium is accommodated in the container 6 such that it can be removed and stored in the anhydrate form or introduced into other decentralized storage modules. Thus, a mobile use and decentralized application in connection with a large-scale "production" of anhydrates is possible.

Speichermedium Aufbau und FunktionStorage medium structure and function

Wie in Figur 2 dargestellt, ist im Innenraum des Speichermoduls 8 der zur Aufnahme des Speichermediums dienende Behälter 6 angeordnet. Als Speichermedien kommt im ausgewählten Beispiel Kupfersulfat-Pentahydrat zur Anwendung. Das wasserhaltige Kupfersulfat-Pentahydrat kann bei Temperaturen von 200 - 220 ° C das letzte der fünf Kristallwassermoleküle abgeben und wird dadurch in wasserfreies Anhydrat umgewandelt. Das gewonnene Kupfersulfat kann dann unter Zusatz von Wasser wieder in Kupfersulfat-Pentahydrat unter Freisetzung von Lösungswärme zurückgewandelt werden.As in FIG. 2 is shown in the interior of the memory module 8 of serving for receiving the storage medium container 6 is arranged. The storage medium used in the selected example is copper sulfate pentahydrate. The water-containing copper sulfate pentahydrate can release the last of the five water molecules at temperatures of 200 - 220 ° C and is thereby converted into anhydrous anhydrate. The recovered copper sulfate can then be converted back into copper sulfate pentahydrate with the release of solution heat with the addition of water.

Eine Ausuhrungsform zwecks Erreichung einer gleichmäßigen Korngröße der Hydrate/Anhydrate besteht in der Zufuhr von Bewegungsenergie. Dazu ist der Behälter 6 ist in mehrere Behälterkammern 16 unterteilt, in denen das Speichermedium untergebracht ist. Um eine Bildung großer Kristalle bei der Hydratbildung und sowie beim Kriscallwasserentzug zu verhindern, wird Bewegungsenergie in Form von Drehbewegungen des Behälters 6 zugeführt (z. B. Sterling-Motor, Elektromotor). Mit einer kleinen Korngröße der Kristalle wird die Voraussetzung für eine gleichmäßige Ausbildung der Pentabydrat-Struktur als Grundlage für eine optimale Temperaturentwicklung während der Hydratation bei den reversiblen Speichervorgängen geschaffen.One form of expression for achieving a uniform grain size of the hydrates / anhydrates is the supply of kinetic energy. For this purpose, the container 6 is divided into a plurality of container chambers 16, in which the storage medium is housed. In order to prevent the formation of large crystals in the formation of hydrate and in the removal of Kriscall water, kinetic energy is supplied in the form of rotational movements of the container 6 (eg sterling motor, electric motor). With a small grain size of the crystals, the prerequisite for a uniform formation of the pentabydrate structure as a basis for optimal temperature development during hydration in the reversible storage processes is created.

Eine weitere Ausführungsvariante besteht darin, das Anhydrat in mehreren Kapillaren, beispielsweise in längs angeordneten Röhren mit definiertem Querschnitt, einzufüllen. Der Kapillardurchschnitt entspricht hierbei dem Korndurchmesser der eine optimale Hydratation ermöglicht.Another embodiment is to fill the anhydrate in several capillaries, for example in longitudinally arranged tubes with a defined cross-section. The capillary average corresponds to the grain diameter which allows optimal hydration.

Die für die gleichmäßige Ausbildung der Pentahydrat-Struktur erforderliche Zuführung von Bewegungsenergie zu den Hydrat/Anhydrat-Behältern 6 erfolgt durch die Motoren 13. Sie versetzen die Behälter 6 in rotative Bewegungen und verhindern dadurch die Bildung großer Korngrößen. Gesteuert werden die Drehzahlen der Motoren 13 in Abhängigkeit von der Zusammensetzung des Hydrat/Anhydrat-Gemisches durch die Steuereinrichtung 4. Durch diese Ausbildung wird die summarische Oberfläche und damit die Kontaktfläche zwischen den Wandungen der Behälterkammern 16 und dem erhitzten Thermoöl vergrößert. Die Zeit für den Speichervorgang durch schnelleren Wasserentzug des Hydrates wird so verringert und dadurch die Energieverluste gesenkt. Erforderliche Energieausgleiche können bei Bedarf schneller vorgenommen werden. Für die Aufnahme des kondensierten Wassers beim Wasserentzug dient ein an sich bekanntes Auffangbehältnis 15. Die Wandungen der Behälterkammern 16 bestehen aus Materialien mit guten Wärmeleitfähigkeiten und sind wärmeleitend untereinder verbunden. Gesteuert wird die Zuführung des Wassers in Abhängigkeit vom Energiebedarf der angeschlossenen Energieabnehmer und der von der Sensoreinrichtung 7 erfassten Temperatur des Brauchwassers bzw. der Heizeinrichtungen mittels der Steuereinrichtung 4.The necessary for the uniform formation of the pentahydrate structure supply of kinetic energy to the hydrate / anhydrate containers 6 is carried out by the motors 13. They put the container 6 in rotary movements and thereby prevent the formation of large particle sizes. The speeds of the motors 13 are controlled depending on the composition of the Hydrate / anhydrate mixture by the controller 4. By this design, the summary surface and thus the contact area between the walls of the container chambers 16 and the heated thermal oil is increased. The time for the storage process by faster dehydration of the hydrate is thus reduced and thereby reduced energy losses. Required energy balances can be made faster if needed. For receiving the condensed water during dehydration is a per se known collecting container 15. The walls of the container chambers 16 are made of materials with good thermal conductivities and are thermally conductive unterhalb connected. The supply of water is controlled as a function of the energy requirement of the connected energy consumers and the temperature of the service water or of the heating devices detected by the sensor device 7 by means of the control device 4.

Insbesondere bei der Anwendung der erfindungsgemäßen Lösung in Gebieten mit intensiver bzw. langanhaltender Sonneneinstrahlung kann für die Nutzung der Sonnenenergie eine unmittelbare Verbindung zwischen den solarthermischen Einrichtungen und den Speichermodulen 8 bzw. Behältern 6 effektiv eingesetzt werden. Zur Anwendung kommen dafür Lichtleitsysteme, deren Lichtausttittsflächen unmittelbar unterhalb der Speichermodule 8 und/oder Behälter 6 (Hydrat/Anhydratmodule) angeordnet und für deren Heizung genutzt werden. Das auftreffende Licht wird mittels eines oder mehrerer Parabolspiegel aufgefangen und die Lichtstrahlen durch ein im Brennpunkt angeordnetes optischen System (Sammellinsen, Prismen) zentriert. Über das zugeordnete Lichtleitsystem werden die zentrierten Lichtstrahlen dann zu den Speichermodulen 8 und/oder Behältern 6 geleitet. Die ansonsten erforderlichen Heizungseinrichtungen können entfallen und die bei diesen auftretenden Energieverluste verhindert werden.In particular, in the application of the solution according to the invention in areas with intense or long-lasting solar radiation, a direct connection between the solar thermal devices and the memory modules 8 and 6 containers can be effectively used for the use of solar energy. For this purpose, use is made of light-guiding systems whose light-emitting surfaces are arranged directly underneath the memory modules 8 and / or containers 6 (hydrate / anhydrate modules) and used for their heating. The incident light is captured by means of one or more parabolic mirrors and the light rays are centered by a focused optical system (converging lenses, prisms). The centered light beams are then directed to the memory modules 8 and / or containers 6 via the associated light-guiding system. The otherwise required heating devices can be omitted and the energy losses occurring in these can be prevented.

Anordnung SolarkollektorArrangement solar collector

In der Figur 4 ist die schematische Anordnung der Solarkollektoren 1 wiedergegeben. Bei dieser Anordnung ist der der Sonnenstrahlrichtung zugewandten Fläche der Solarkollektoren 1 ein als optisches Sammellinse 17 ausgebildetes Linsensystem zugeordnet. Mittels der Sammellinse 17 wird die Sonnenstrahlung (Pimärstrahlung) gebündelt und zu den Kollektorröhren geleitet. Nach der Erwärmung des Thermoöles werden die entstehenden IR-Sekundärstrahlen von dem Parabolspiegel 18 wieder zurück durch das Thermoöl zum IR-Reflektor 19 und dann erneut in das Kollektorsystem geleitet. Dazu ist der Parabolspiegel 18 auf der Innenfläche mit einer die Wärmestrahlung spiegelnden Beschichtung versehen. Der Reflektor 19 ist im Brennpunkt des Parabolspiegels 18 auf der Oberfläche der Sammellinse 17 angeordnet. Die vom Parabolspiegel 18 kommenden Strahlen werden vom IR-Reflektor 19 konzentriert wieder zu den Solarkollektoren 1 gelenkt und ebenfalls für die Erwärmung des Thermoöles genutzt. Um den Erwärmungseffekt weiter zu erhöhen, wird seitlich neben den Solarkollektoren 1 eine Spiegelanordnung 20 angebracht, die darauf auftreffende Sonnenstrahlen zur Sammellinse 17 ablenkt.In the FIG. 4 the schematic arrangement of the solar collectors 1 is reproduced. In this arrangement, the surface of the solar collectors 1 facing the direction of the sun's rays is assigned a lens system designed as an optical converging lens 17. By means of the converging lens 17, the solar radiation (Pima radiation) is bundled and directed to the collector tubes. After the thermal oil has been heated, the resulting IR secondary beams are returned by the parabolic mirror 18 back through the thermal oil to the IR reflector 19 and then again into the collector system. For this purpose, the parabolic mirror 18 is provided on the inner surface with a heat radiation reflecting coating. The reflector 19 is arranged at the focal point of the parabolic mirror 18 on the surface of the converging lens 17. The rays coming from the parabolic mirror 18 are focused by the IR reflector 19 again directed to the solar panels 1 and also used for the heating of the thermal oil. In order to further increase the heating effect, a mirror arrangement 20 is mounted laterally next to the solar collectors 1, which deflects incident thereon sun rays to the converging lens 17.

Claims (15)

Verfahren zur reversiblen Energiespeicherung innerhalb regenerativer Energieversorgungssysteme unter Anwendung von Hydraten, dadurch gekennzeichnet, dass a) der für die Energiespeicherung erforderliche Entzug der Kristallwassermoleküle der Hydrate bei einer Temperatur durchgeführt wird, die für die Bildung der jeweiligen Anhydrate erforderlich ist und die Energiezufuhr für die Konstanthaltung der Temperatur durch regenerative Energiequellen erfolgt, b) zwecks Bildung der für eine optimale Hydratation erforderlichen kleinen Korngröße der ernergiespeichernden Anhydrate heim thermischen Wasserentzug der Hydrate gleichzeitig Bewegungsenergie zugeführt wird und/oder die Hydrate durch Röhren, die einen den Korngrößen entsprechenden Querschnitt aufweisen, eines Durchflusssystems geleitet werden und c) die Energierückgewinnung aus den energiespeichernden Anhydraten durch eine zur Energierückgewinnung erforderliche Zuführung und/oder Rückführung von Wasser innerhalb des Energicversorgungssystems in Abhängigkeit vom jeweilig vorhandenen Energiebedarf gesteuert wird. Method for reversible energy storage within renewable energy supply systems using hydrates, characterized in that a) the deprivation of the hydrated water molecules of the hydrates necessary for the storage of energy is carried out at a temperature which is necessary for the formation of the respective anhydrates and the energy supply for keeping the temperature constant by means of regenerative energy sources, b) in order to form the necessary for optimal hydration small grain size of the energy-storing anhydrates home thermal dehydration of the hydrates simultaneously kinetic energy is supplied and / or the hydrates are passed through tubes having a particle size corresponding cross-section, a flow system and c) the energy recovery from the energy-storing anhydrates is controlled by a required for energy recovery supply and / or recycling of water within the Energicversorgungssystems depending on the respective existing energy needs. Verfahren nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerung der Zuführung der Hydratmenge mittels Erfassung des Farbwertes des Hydrates und/oder Anhydrates erfolgt.A method according to claim 1, characterized in that the control of the supply of the amount of hydrate by means of detection of the color value of the hydrate and / or anhydrate takes place. Verfahren nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Zuführung von Bewegungsenergie durch einen auf die wasserhaltigen Hydrate erzeugten Strömungsdruck in Kombination mit einer Vergrößerung der reagierenden Oberfläche der Hydrate bei Durchführung des thermischen Wasserentzuges erfolgt.A method according to claim 1, characterized in that the supply of kinetic energy is effected by a flow pressure generated on the hydrous hydrates in combination with an increase in the reactive surface of the hydrates in carrying out the thermal dehydration. Verfahren nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die mengenmäßige Speicherung und/oder Rückführung des Anhydrates und die Steuerung der Wasserzuführung in Abhängigkeit von der Temperatur des Brauchwassers und/oder der Heizungsanlage und/oder der Energieabnahme durch die elektrischen Energieabnehmer des Encrgieversorgungssystems erfolgt.Method according to claim 1, characterized in that the quantitative storage and / or recycling of the anhydrate and the control of the water supply in dependence on the temperature of the service water and / or the heating system and / or the energy decrease by the electrical energy consumers of Encrgieversorgungssystems done. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass den regenerativen Energiequellen (1; 2; 3) Speichermodule (8) zugeordnet sind, die über ein die Temperatur des Wärmeenergie tragenden Mediums und einer die Zufuhr von Wasser zu den Anhydraten steuernden zentralen Steuereinrichtung (4) mit einer die Temperatur des Brauchwassers und der Heizungsanlagen erfassenden Sensorcinrichtung (7) verbunden sind.Apparatus for carrying out the method according to claim 1, characterized in that the regenerative energy sources (1; 2; 3) are assigned to memory modules (8) which have a medium carrying the temperature of the heat energy and a central one controlling the supply of water to the anhydrates Control device (4) with a temperature of the service water and the heating systems detecting Sensorcinrichtung (7) are connected. Vorrichtung nach Patentanspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass den Behältern (6) mit wasserhaltigen Hydrat und Anhydrat jeweils ein Farbsensor (10) zugeordnet ist und diese über die Steuereinrichtung (4) mit einer den Wasserzufluss über mit den Behältern (6) verbundenen Wasserleitungen (11) steuernden Ventileinrichtung (12) verbunden sind.Device according to claim 5, characterized in that the containers (6) are each assigned a color sensor (10) with hydrate and anhydrate containing water and these are connected via the control device (4) to a water supply via the water lines (11) connected to the containers (6) ) controlling valve means (12) are connected. Vorrichtung nach Patentanspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass den Hydrat/Anhydrat-Behältern (6) jeweils eine die Drehbewegung des Behälters (6) steuerbare Umwälzpumpe funktionell zugeordnet ist.Device according to claim 5, characterized in that the hydrate / anhydrate containers (6) each have a functionally associated with a circulating pump which controls the rotational movement of the container (6). Vorrichtung nach Patentanspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Speichermodul (8) eine wärmespeichernde Wandung (14) aufweist, in der eine zur Vorerwärmung des wärmespeichernden Mediums auf> 200 °C dienende Heizeinrichtung (9) eingebracht ist.Device according to Patent Claim 5, characterized in that the storage module (8) has a heat-storing wall (14) in which a heating device (9) serving to preheat the heat-storing medium to> 200 ° C is introduced. Vorrichtung nach Patentanspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Behälter (6) zwecks Vergrößerung der Kontaktfläche zwischen dem wärmespeichernden Medium und der Wandung des Behälters (6) wärmeleitend untereinander verbundene Behälterkammern (16) aufweist.Apparatus according to claim 5, characterized in that the container (6) for the purpose of enlarging the contact surface between the heat-storing medium and the wall of the container (6) thermally conductively interconnected container chambers (16). Vorrichtung nach Patentanspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das die Wärmeenergie tragende Medium zwecks Erhöhung der Wärmespeicherkapazität Nanopartikel aufweist.Device according to claim 5, characterized in that the medium carrying the heat energy has nanoparticles for the purpose of increasing the heat storage capacity. Vorrichtung nach Patentanspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass innerhalb der Speichermodule (8) ein ebenfalls vom Wärmeenergie tragenden Medium durchflossenes und mengenmäßig steuerbares Röhrensystem angeordnet ist.Device according to claim 5, characterized in that within the storage modules (8) there is arranged a tube system which also carries a heat-carrying medium and can be controlled in quantitative terms. Vorrichtung nach Patentanspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die röhrenförmig ausgebildeten Behälter (6) auf ihrer Außenseite aufgedampfte Heizleiter aufweisen.Device according to claim 5, characterized in that the tubular containers (6) have heat conductors deposited on their outside. Vorrichtung nach Patentanspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Solareinrichtungen zwecks Weiterleitung der empfangenen, durch optische Systeme zentrierte Lichtstrahlen mittels Lichtleiter mit den Speichermodulen (8) und/oder Bchälter (6) verbunden sind.Apparatus according to claim 5, characterized in that the solar devices for the purpose of forwarding the received, centered by optical systems light beams are connected by means of optical fibers with the memory modules (8) and / or Bchälter (6). Vorrichtung nach Patentanspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine der zur Anwendung kommenden regenerativen Energiequellen als Sonnenkollektor (1) ausgebildet ist, bei dem der der Sonnenstrahlrichtung zugewandten Fläche ein als optische Sammellinse (17) ausgebildetes Linsensystem zugeordnet ist und der der Sonnenstrahlrichtung abgewandten Fläche des Sonnenkollektors (1) ein die Wärmestrahlen reflektierender Parabolspiegel (18) zugeordnet ist sowie im geometrischen Brennpunkt des Parabolspiegels (18) cin auf und/oder innerhalb der Sammellinse (17) positionierter, die Wärmestrahlen reflektierender Reflektor (19) angeordnet ist.Device according to Patent Claim 5, characterized in that at least one of the regenerative energy sources used is designed as a solar collector (1), in which the surface facing the direction of the sun's rays is assigned a lens system designed as an optical converging lens (17) and the surface of the surface facing away from the sun's ray direction Solar collector (1) is associated with the heat rays reflecting parabolic mirror (18) and in the geometric focus of the parabolic mirror (18) cin on and / or within the converging lens (17) positioned, the heat rays reflecting reflector (19) is arranged. Vorrichtung nach den Patentansprüchen 5 und 14, dadurch gekennzeichnet, dass seitlich des Sonuenkollektors (1) eine die auftreffenden Sonnenstrahlen auf die Sammellinse (17) ablenkende Spiegelanordnung (20) angebracht ist.
Bezugszeichen 1 Sonnenkollektor 2 Photovoltaik 3 Windenergieanlage 4 Steuereinrichtung 5 Ölleitung 6 Hydrat/ Anhydratbehälter 7 Sensoreinrichtung 8 Speichermodul 9 Heizeinrichtung 10 Farbsensor 11 Wasserleitung 12 Ventileinrichtung 13 Motor 14 Wandung 15 Auffangbehältnis 16 Behälterkammer 17 Sammellinse 18 Parabolspiegel 19 Reflektor 20 Spiegelanordnung Device according to claims 5 and 14, characterized in that a mirror arrangement (20) deflecting the impinging solar rays onto the convergent lens (17) is mounted on the side of the solar collector (1).
reference numeral 1 solar panel 2 photovoltaic 3 wind energy plant 4 control device 5 oil line 6 hydrate / anhydrate container 7 sensor device 8 memory module 9 heating device 10 color sensor 11 water pipe 12 valve device 13 engine 14 wall 15 collection container 16 container chamber 17 condenser lens 18 parabolic mirrors 19 reflector 20 mirror arrangement
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