NL7811770A

NL7811770A - HEAT ACCUMULATOR.

Info

Publication number: NL7811770A
Application number: NL7811770A
Authority: NL
Original assignee: Veldhoen Isolatie Bv
Priority date: 1978-11-30
Filing date: 1978-11-30
Publication date: 1980-06-03
Also published as: DE2948099A1; GB2037421A; BE880232A; FR2443027A1

Abstract

A heat accumulator for the storage of energy comprises a mass of material (2), such as clay or chemical waste, situated in the soil and thermally insulated from the surrounding mass of soil by an insulating layer (3). The layer (3) comprises a plurality of separate thermally insulating boards (4). Each board (4) comprises a sheet of thermally insulating material (6) completely enclosed by a water tight foil layer (7). In a preferred embodiment, the layer (3) comprises at least two layers of boards (4) wherein the boards of one layer are staggered relative to the boards of the other layer. <IMAGE>

Description

N/28.607-Jb-dV/f. u S' -. . ^ ! Veldhoen-Isolatie BV, Raalte, Nederland. | i I Uitvinder: A. van de Raadt te Joppe. iN / 28,607-Jb-dV / f. u S '-. . ^! Veldhoen-Isolatie BV, Raalte, the Netherlands. | i I Inventor: A. van de Raadt in Joppe. i

Warmte-accumulator. | iHeat accumulator. | i

i Ii I

De uitvinding heeft betrekking op een j warmte-accumulator voor het opslaan van energie, bestaande : uit een in de bodem gelegen materiaalmassa, die door mid- I del van een isolatielaag thermisch is geïsoleerd van de ; i ' i ‘ 5 ' omringende grondmassa, welke isolatielaag bestaat uit een : I laag isolatiemateriaal, dat met een waterdichte folielaag is omhuld. !The invention relates to a heat accumulator for storing energy, consisting of: a material mass located in the ground, which is thermally insulated from the; i 'i' 5 'surrounding ground mass, which insulation layer consists of a: I layer of insulation material, which is enclosed with a waterproof foil layer. !

Het gebruik van alternatieve energiebronnen, ; in het bijzonder van zonne-energie, neemt sedert enige tijd 10 sterk toe. Zonne-energie is echter niet doorlopend beschik baar, zodat de, tijdens perioden met veel zonnestraling opgewekte, hoeveelheid energie voor een deel op geschikte wijze moet worden opgeslagen. Voor deze energie-opslag kan de warmte-accumulator van de in de aanhef genoemde soort 15 worden benut. Bij deze bekende warmte-accumulator bestaat de isolatielaag uit een aaneengesloten laag van isolatiemateriaal, die aan beide zijden met een doorlopende, waterdichte folielaag is bekleed. De folielagen dienen de laag isolatiemateriaal vochtvrij te houden, aangezien dit iso-20 latiemateriaal zijn thermische isolatie-eigenschappen i verliest, wanneer het materiaal nat wordt.The use of alternative energy sources; in particular of solar energy, has been increasing sharply for some time. Solar energy is not continuously available, however, so that part of the amount of energy generated during periods of high solar radiation must be stored appropriately. The heat accumulator of the type mentioned in the preamble can be used for this energy storage. In this known heat accumulator, the insulating layer consists of a continuous layer of insulating material, which is coated on both sides with a continuous, watertight foil layer. The foil layers must keep the layer of insulating material free of moisture, since this insulating material loses its thermal insulating properties when the material becomes wet.

Het bezwaar van deze bekende warmte-accumulator is, dat bij een plaatselijk defect raken van de .The drawback of this known heat accumulator is that in the event of a local failure of the.

folielagen, de gehele doorlopende laag isolatiemateriaal 25 nat zal worden, waardoor de isolatie van de warmte- accumulator ten opzichte van de omgeving zal afnemen. De folielagen kunnen bijvoorbeeld door een boomwortel of dergelijke worden beschadigd, of bij werking van de omrin- . gende grondmassa scheuren. Om dit tevoorkomen, kan een 30 steunconstructie, bijvoorbeeld uit beton, worden aange bracht, hetgeen de kostprijs van de warmte-accumulator - echter sterk zou verhogen.foil layers, the entire continuous layer of insulating material 25 will become wet, as a result of which the insulation of the heat accumulator with respect to the environment will decrease. The foil layers can be damaged, for example, by a tree root or the like, or during the action of the surround. cracks ground mass. To prevent this, a support construction, for example of concrete, can be provided, which would, however, greatly increase the cost of the heat accumulator.

78 1 1 7 7 0 - -2-- ! ..... .............. : .....] : De uitvinding beoogt een warmte-accumula-; ; tor van de in de aanhef genoemde soort te verschaffen, waarbij dit bezwaar op doeltreffende, doch niettemin een- ; voudige wijze is ondervangen. j j 5 i Volgens de uitvinding heeft de warmte- j I accumulator hiertoe het kenmerk, dat de isolatielaag is samengesteld uit een aantal afzonderlijke isolatieplaten, die elk bestaan uit een geheel door een folielaag omsloten : ; plaat isolatiemateriaal. .78 1 1 7 7 0 - -2--! ..... ..............: .....]: The invention aims at a heat accumulator; ; of the type mentioned in the opening paragraph, this objection being effective, but nevertheless one; has been overcome in a simple way. According to the invention, the heat accumulator is for this purpose characterized in that the insulating layer is composed of a number of separate insulating plates, each consisting of a whole enclosed by a foil layer:; plate insulation material. .

10 ; Op deze wijze wordt een warmte-accumula- I10; In this way, a heat accumulator

| tor verkregen, waarvan de isolatie ten opzichte van de om-! geving, bij een plaatselijke defect raken van de isolatielaag, nauwelijks zal afnemen. Een steunconstructiê is bij de warmte-accumulator volgens de uitvinding overbodig.| of which the insulation is insulated from the inverter. in case of local failure of the insulation layer, will hardly decrease. A support construction is unnecessary in the heat accumulator according to the invention.

15 Bovendien kunnen de benodigde isolatieplaten fabrieksmatig worden vervaardigd, hetgeen de kostprijs van de warmte-accumulator verlaagt.In addition, the required insulation plates can be manufactured in the factory, which lowers the cost of the heat accumulator.

Volgens een gunstige uitvoeringsvorm van dè uitvinding bestaat de isolatielaag uit tenminste twee 20 verschoven ten opzichte van elkaar gelegen lagen van isola tieplaten. Hierdoor worden koudebruggen nagenoeg vermeden.According to a favorable embodiment of the invention, the insulating layer consists of at least two layers of insulating plates displaced relative to each other. As a result, thermal bridges are virtually avoided.

Het biedt volgens de uitvinding voordeel, . wanneer op de isolatielaag aan de binnenzijde een doorlopende, waterdichte laag is aangebracht. Op deze wijze wordt 25 een eventuele grondwaterverplaatsing door de warmte- accumulator verhinderd, terwijl tevens een dampdiffusie . vanuit de warmte-accumulator naar de omringende grondmassa ’ wordt tegengegaan.According to the invention it offers an advantage,. when a continuous, waterproof layer is applied to the insulation layer on the inside. In this way, any groundwater displacement by the heat accumulator is prevented, while also a vapor diffusion. from the heat accumulator to the surrounding ground mass ".

De isolatieplaten kunnen volgens de uit- , 30 vinding een oppervlakte-afmeting van ongeveer 60 x 120 cm bezitten. Bij een defect van de folielaag gaat nu slechts eén gering gedeelte van de isolatie van de warmte-accumulator verloren, terwij1 de warmte-accumulator niettemin in ; een betrekkelijk korte tijd kan worden gebouwd.The insulating plates according to the invention can have a surface size of approximately 60 x 120 cm. In case of a defect of the foil layer, only a small part of the insulation of the heat accumulator is now lost, while the heat accumulator nevertheless enters; can be built in a relatively short time.

35 De uitvinding wordt hierna nader toege licht aan de hand van de tekening, waarin een uitvoerings- 781 1 7 7 0 "3 - > I------------------------------:--------—------—] voorbeeld van de warmte-accuraulator volgens de uitvinding j is weergegeven. jThe invention will be explained in more detail below with reference to the drawing, in which an embodiment 781 1 7 7 0 "3 -> I --------------------- ---------: --------—------—] example of the heat accumulator according to the invention j is shown. J

Fig. 1 is een schematisch uitgevoerde door- snede van een warmte-accumulator volgens de uitvinding. | 5 Fig. 2 is een gedeeltelijk weergegeven doorsnede van de isolatielaag uit fig. 1 op grotere schaal^ iFig. 1 is a schematic cross section of a heat accumulator according to the invention. | FIG. 2 is a partially sectioned view of the insulating layer of FIG. 1 on an enlarged scale

In fig. 1 is een warmte-accumulator 1 weergegeven, die een in de bodem gelegen materiaalmassa 2 om- ; vat, welke bijvoorbeeld uit klei, chemisch afval of derge- ; ; t 10 lijke bestaat. De materiaalmassa 2 is thermisch geisoleerd ; van de omringende grondmassa door middel van een isolatie-i laa'g 3. i .Fig. 1 shows a heat accumulator 1 surrounding a material mass 2 lying in the ground; vessel, which for example consists of clay, chemical waste or the like; ; t 10 bodies exist. The material mass 2 is thermally insulated; of the surrounding ground mass by means of an insulation layer 3. i.

De isolatielaag 3 bestaat uit twee verschoven ten opzichte van elkaar gelegen lagen van isola-15 tieplaten 4, zoals in fig. 2 is weergegeven. Hierdoor wor den koudebruggen over het grensvlak 5 tussen twee naburige isolatieplaten 4 nagenoeg vermeden.The insulating layer 3 consists of two offset layers of insulating plates 4, which are positioned relative to each other, as shown in Fig. 2. As a result, thermal bridges over the interface 5 between two adjacent insulating plates 4 are virtually avoided.

Elke isolatieplaat 4 is opgebouwd uit een plaat isolatiemateriaal 6, welke geheel is omsloten door 20 een waterdichte folielaag 7, die bijvoorbeeld uit poly ethyleen bestaat, welk materiaal goede dampremmende eigenschappen bezit. Een andere geschikte materiaalsoort voor de folielaag 7 ds polyvinylchloride. Het isolatiemateriaal 6 kan uit een geschikt kunststofmateriaal met gunstige 25 isolerende eigenschappen bestaan, zoals bijvoorbeeld polystyreen, polyurethaan of polyisocyanuraatschuim.Each insulating plate 4 is built up from a plate of insulating material 6, which is completely enclosed by a waterproof foil layer 7, which for instance consists of polyethylene, which material has good vapor barrier properties. Another suitable material for the foil layer is 7 ds polyvinyl chloride. The insulating material 6 can consist of a suitable plastic material with favorable insulating properties, such as, for example, polystyrene, polyurethane or polyisocyanurate foam.

Het bodemoppervlak van de warmte-accumula- ' 2 tor 1 kan bijvoorbeeld 25 x 25 m bedragen, terwijl de hoogte ongeveer 6 m kan zijn, waarbij het bovenvlak onge- 30 veer 2.50 m onder het aardoppervlak ligt. De oppervlakte- afmeting van de isolatieplaten 4 is bij voorkeur ongeveer 2 60 x 120 cm . De warmte-accumulator 1 kan dan betrekkelijk snel worden vervaardigd, terwijl, bij een plaatselijk defect raken van een isolatieplaat,de isolatie van de warmte-35 accumulator 1 ten opzichte van de omgeving slechts weinig afneemt. Tevens kan een werking van de bodem gemakkelijk 78 1 1 7 7 0 , ' - - 4 - , tThe bottom surface of the heat accumulator 1 can for instance be 25 x 25 m, while the height can be about 6 m, the top surface being about 2.50 m below the earth's surface. The surface size of the insulating plates 4 is preferably about 60 x 120 cm. The heat accumulator 1 can then be manufactured relatively quickly, while, in the event of a local failure of an insulating plate, the insulation of the heat accumulator 1 decreases only slightly with respect to the environment. Also, an operation of the bottom can easily 78 1 1 7 7 0, - - 4 -, t

ί ........... ~ Iί ........... ~ I

door, de losse constructie worden opgenomen, zonder dat grote koudebruggen ontstaan. \the loose construction can be accommodated without creating large thermal bridges. \

De warmte-accumulator 1 is aan de binnen- ; zijde bekleed met een doorlopende, eveneens waterdichte ' 5 folielaag 8, Hierdoor wordt een eventuele grondwaterver- i plaatsing door de warmte-accumulator 1 verhinderd, terwijl; tevens een dampdiffusie vanuit het inwendige van de warm- ’ ; te-accumulator l naar de omgeving wordt voorkomen.The heat accumulator 1 is on the inside; side covered with a continuous, also watertight 'foil layer 8. This prevents any groundwater displacement by the heat accumulator 1, while; also a vapor diffusion from the interior of the heat; te-accumulator l to the environment is prevented.

; In de warmte-accumulator 1 verlopen een 10 ! aantal buizen, hetgeen schematisch door de streepjeslijn i 9 is aangeduid. De buizen zijn op een aantal vertikale niveaus in lusvormige trajecten aangebracht en dienen voor het toevoeren en onttrekken van warmte aan de warmte-accumulator 1. De toegevoerde energie wordt bijvoorbeeld 15 opgemekt met behulp van een zonne-collector 10, die op het dak 11 van een huis 12 is aangebracht. De energie verwarmt een hoeveelheid water, die door een niet-weerge-geven pomp door de warmte-accumulator 1 wordt gepompt en daar zijn warmte weer afgeeft. Wanneer nu warmte wordt 20 gevraagd en de zonne-collector 10 geen energie kan leveren, kan, door het toevoeren van koud water aan de warmte-accumulator 1, warmte uit de warmte-accumulator 1 worden . opgenomen. Uiteraard kunnen ook andere energiebronnen : worden toegepast voor het verwarmen van de warmte-, 25 accumulator 1,; A 10 expires in heat accumulator 1! number of tubes, which is schematically indicated by the dashed line 9. The tubes are arranged in a number of vertical levels in loop-shaped paths and serve to supply and extract heat from the heat accumulator 1. The supplied energy is, for example, generated by means of a solar collector 10, which is mounted on the roof 11 of a housing 12 is provided. The energy heats an amount of water which is pumped by a pump (not shown) through the heat accumulator 1 and gives off its heat there again. When heat is now required and the solar collector 10 cannot supply energy, by supplying cold water to the heat accumulator 1, heat can become from the heat accumulator 1. included. Of course other energy sources can also be used for heating the heat accumulator 1,

Voorts is een meet- en regelinrichting 13 aangebracht, die over een kabel 14 met de warmte-accumula-tor 1 is gekoppeld. Volgens het in dé tekening weergegeven uityoeringsyoorbeeld bevindt de inrichting 13 zich in een 30 meethuisje 15, doch de meet- en regelinrichting 13 kan ook in het huis 12 worden gesitueerd. Met behulp van de inrichting 13 kan de toestand en de werking van de warmte-accumulator 1 worden gecontroleerd. De pomp, die het water yan de zonne-collector 10 door de warmte-accumulator 1 35 pompt, dient bijvoorbeeld te worden uitgeschakeld, wanneer de temperatuur van de zonnecollector 10 beneden die van de 78 1 1 770 i 5 -5 - - . I -----------------'--'-!'Furthermore, a measuring and regulating device 13 is provided, which is coupled over a cable 14 to the heat accumulator 1. According to the example of the drawing shown in the drawing, the device 13 is located in a measuring house 15, but the measuring and regulating device 13 can also be located in the house 12. With the aid of the device 13, the condition and operation of the heat accumulator 1 can be checked. For example, the pump which pumps the water from the solar collector 10 through the heat accumulator 1 35 must be switched off when the temperature of the solar collector 10 falls below that of the 78 1 1 770 i 5 -5 - -. I -----------------'-'-! '

• JJ

1 warinte-accumulator 1 komt. j1 warinte accumulator 1 comes. j

De uitvinding is niet beperkt tot het j in het voorafgaande beschreven uitvoeringsvoorbeeld, dat | t ·' binnen het kader der uitvinding op verschillende manieren ; 5 ; kan worden gevarieerd. j ’ . j i i t ) j ' !The invention is not limited to the embodiment described above, which | within the scope of the invention in various ways; 5; can be varied. j ". j i i t) j '!

I II I

J I · 781 1 7 70J I 781 1 7 70

Claims

1. Heat accumulator for storing energy, consisting of a material located in the ground; mass which is thermally insulated by means of an insulating layer from the surrounding ground mass, which insulating layer consists of a layer of insulating material enclosed with a watertight foil layer, characterized in that the insulating layer is composed of an on-j; numerous separate insulation boards, each consisting of one; plate material insulated entirely by a foil layer.

2. Heat accumulator according to claim 1, characterized in that the insulating layer consists of at least two layers of insulating plates which are offset relative to each other.

Heat accumulator according to claim 1 or 2, characterized in that a continuous, waterproof layer is applied to the insulation layer on the inside.

4. Heat accumulator according to one of the preceding claims, characterized in that the insulating plates have a surface size of approximately 2 x 60 x 120 cm.

Insulation plate, intended for a heat accumulator according to any one of the preceding claims. . / 7811770