NL8001778A

NL8001778A - METHOD FOR IMPROVING HEAT EXCHANGE IN A LATENT HEAT MEMORY AND DEVICE FOR CARRYING OUT THIS PROCESS

Info

Publication number: NL8001778A
Application number: NL8001778A
Authority: NL
Original assignee: Sulzer Ag
Priority date: 1979-04-18
Filing date: 1980-03-26
Publication date: 1980-10-21
Also published as: CH639477A5; BE882828A; SE8002829L; DE2916514A1; AT363963B; ES8104549A1; DE2916514C2; FR2454599A1; ES490352A0; BR8002382A; ATA306379A; GB2049922A; JPS55140095A

Description

IJ.O. 28.909IJ.O. 28,909

Werkwijze ter verbetering van de warmte-uitwisseling in een latent warmtegeheugen alsmede inrichting voor het uitvoeren van deze werkwijze.A method for improving the heat exchange in a latent heat memory as well as a device for carrying out this method.

De uitvinding heeft betrekking op een werkwijze voor het verbeteren van de warmte-uitwisseling in een latent warmtegeheugen, waarbij de warmte-uitwisseling tussen het medium van het latente warmtegeheugen en een warmtedragermedium via een, de beide media scheidend warmte-over-5 drachtsvlak plaatsvindt, en verder heeft de uitvinding betrekking op een inrichting voor het uitvoeren van deze werkwijze.The invention relates to a method for improving the heat exchange in a latent heat memory, wherein the heat exchange between the medium of the latent heat memory and a heat carrier medium takes place via a heat transfer surface separating the two media, and further the invention relates to a device for performing this method.

In latente warmtegeheugens worden verschillende warmtegeheugenssub-stanties met hoge latente smeltwarmte toegepast. Deze substanties nemen grote hoeveelheden warmte op, bijvoorbeeld zonnewarmte, en worden daar-10 door gesmolten. Onttrekt men de warmte nu weer, bijvoorbeeld 's nachts of bij somber weer, dan zal het materiaal opnieuw bevriezen en geeft daardoor de opgeborgde warmte af. Als media voor latente warmtegeheugens komen bijvoorbeeld water, paraffine en in het bijzonder kristalwater houdende natriumzouten in aanmerking. Zo overtreft de verwarmde ge-15 heugencapaciteit van kristalwater houdend natriumsulfaat de capaciteit van hetzelfde voltime water met ongeveer een factor 7.In latent heat memories, different heat memory substances with high latent heat of fusion are used. These substances absorb large amounts of heat, for example solar heat, and are melted by it. If the heat is now extracted again, for example at night or in gloomy weather, the material will freeze again and thereby release the stored heat. Suitable media for latent heat memories are, for example, water, paraffin and, in particular, crystalline sodium salts. For example, the heated memory capacity of crystalline sodium sulphate exceeds the capacity of the same voltime water by approximately a factor of 7.

De praktische toepassing van dergelijke natriumzouthydraten was tot nu toe echter verbonden met verschillende nadelen. Zo vormt zich bijvoorbeeld bij dergelijke latente warmtegeheugens tijdens het verlies-20 proces een storende zoutlaag, niet alleen om de reservoirwanden maar ook op de warmte-overdrachtsvlakken, zodat de warmte-overdracht aanzienlijk wordt verslechterd.. Bij zekere zouttypen vindt tijdens het vriesproces een gruis- of vlokvorming plaats, waardoor eveneens de warmte-overdracht sterk wordt verminderd. Natuurlijk kan ook het laten-25 te warmtegeheugenmedium, bijvoorbeeld bij toepassing van paraffine, tot een meer of minder homogeen blok verstarren, Waarbij het weer opnieuw opsmelten door in het latente warmtegeheugenmedium aanwezige warmte-overdrachtsvlakken vanwege de slechte warmte-overgang zeer tijdrovend is. Ook de scheiding tussen de vaste fase en de vloeibare f-30 ase, bijvoorbeeld bij natriumzout/water kan moeilijkheden opleveren zodat een congruent opnieuw kristalliseren in een dergelijke geheugensub-stantie nagenoeg onmogelijk wordt.However, the practical application of such sodium salt hydrates has hitherto been associated with several drawbacks. For example, with such latent heat memories, a disturbing salt layer forms during the loss process, not only around the reservoir walls but also on the heat transfer surfaces, so that the heat transfer is considerably impaired. For certain types of salt, a grit occurs during the freezing process. - or flocculation, which also strongly reduces the heat transfer. Of course, the late heat memory medium, for example when using paraffin, can solidify into a more or less homogeneous block, whereby the re-melting through heat transfer surfaces present in the latent heat memory medium is very time-consuming because of the poor heat transfer. Also the separation between the solid phase and the liquid f-30ase, for example with sodium salt / water, can present difficulties so that congruent recrystallization in such a memory substance becomes virtually impossible.

Dezelfde problemen treden op als men in plaats van dergelijke natriumzouthydraten alleen water gebruikt als latent geheugenmedium.The same problems arise when, instead of such sodium salt hydrates, only water is used as the latent memory medium.

35 Een dergelijk latent warmtegeheugen op ijs/waterbasis is bijvoorbeeld 800 1 7 78 beschreven in het Amerikaanse octrooischrift 2.996.894. Hier wordt geprobeerd om de geschetste problemen met betrekking tot de korstvorming, dat wil zeggen in het geval de ijsvorming, bij de warmte-uitwisselings-vlakken te omzeilen doordat de gebruikelijke directe warmte-uitwisse-5 ling tussen het warmtedragermedium en het latente warmtegeheugenmedium via een warmte-overdrachtsvlak achterwege wordt gelaten. In plaats daarvan wordt een vloeibaar warmtedragermedium, in dit geval olie, direct in contact gebracht met het latente warmtegeheugenmedium water, en na voltrokken warmte-uitwisseling van het water gescheiden en bijvoor-10 beeld door een warmte-uitwisselaar gepompt buiten het latente geheugen voor het opnemen of afvoeren van warmte.Such a latent ice / water based heat memory is, for example, 800 1 7 78 described in U.S. Patent 2,996,894. Here an attempt is made to circumvent the outlined problems with regard to the crusting, that is to say in the case of ice formation, at the heat exchange surfaces by the usual direct heat exchange between the heat transfer medium and the latent heat storage medium via a heat transfer surface is omitted. Instead, a liquid heat transfer medium, in this case oil, is directly contacted with the latent heat storage medium water, and after heat exchange has been carried out, the water is separated and, for example, pumped through a heat exchanger outside the latent memory for absorbing or dissipating heat.

Een dergelijke toepassing van olie voor directe warmte-uitwisseling met water gaat echter gepaard met verschillende nadelen. Zo heeft de olie een naar verhouding geringe warmtecapaciteit en is alleen al om 15 deze reden niet als warmte-overdrachtsmedium geschikt. Verder levert de gewenste scheiding tussen olie en water na voltooiing van de warmte-uitwisseling in de praktijk grote moeilijkheden op omdat gemakkelijk een irreversible emulsievorming kan optreden. Een zo intensief mogelijke en derhalve voor het vormen van emulsies zeer gunstige menging van 20 olie en water is echter onvermijdelijk voor een enigermate bevredigende warmte-overdracht. Wordt de olie echter met geringe intensiteit met water gemengd respectievelijk door het water gepompt om het risico van emulsievorming te verminderen dan is de warmte-overdracht tussen olie en water onvoldoende. Verder is een dergelijke directe warmte-uitwisser 25 ling uitgesloten indien bijvoorbeeld het werkmiddel van een warmtepomp als warmtedragermedium moet worden gebruikt. Voor de doeleinden waarop de uitvinding is gericht is dus een dergelijk latent warmtegeheugen niet geschikt.However, such an application of oil for direct heat exchange with water has several drawbacks. Thus, the oil has a relatively low heat capacity and for this reason alone is not suitable as a heat transfer medium. Furthermore, the desired separation between oil and water after completion of the heat exchange poses great difficulties in practice because an irreversible emulsion formation can easily occur. However, a mixture of oil and water which is as intensive as possible and therefore very favorable for the formation of emulsions is inevitable for a somewhat satisfactory heat transfer. However, if the oil is mixed at low intensity with water or pumped through the water to reduce the risk of emulsion formation, the heat transfer between oil and water is insufficient. Furthermore, such a direct heat exchange 25 is excluded if, for example, the working medium of a heat pump is to be used as a heat transfer medium. Thus, such latent heat memory is not suitable for the purposes to which the invention is directed.

De uitvinding heeft nu ten doel zowel de in het bovenstaande be-30 schreven nadelen van een directe warmte-uitwisseling tussen het latente warmtegeheugenmedium en een vloeibaar warmtedragermedium als ook bij indirecte warmte-uitwisseling tussen het latente warmtegeheugenmedium en een warmtedragermedium via een warmte-overdrachtsoppervlak te vermijden en de warmte-uitwisseling in een latent warmtegeheugen van in de 35 aanhef genoemde soort zodanig te verbeteren dat ook bij het optreden van het latente warmtegeheugenmedium bijvoorbeeld in gruisvorm een intensief contact van de gehele geheugenmassa met de warmte-overdrachts-viakken bij hoge warmte-overgang gewaar borgd is. Verder moet bij het optreden van het latente warmtegeheugenmedium in agglomeraat- of blok-40 vorm een snel opsmelten respectievelijk 800 1 7 78 3 - homogeniseren mogelijk zijn zodat binnen korte tijd een optimale warmte-uitwisseling kan plaatsvinden.The invention now has for its object both to overcome the disadvantages described above of a direct heat exchange between the latent heat storage medium and a liquid heat transfer medium and also for indirect heat exchange between the latent heat storage medium and a heat transfer medium via a heat transfer surface. and to improve the heat exchange in a latent heat memory of the type mentioned in the preamble, such that, even when the latent heat memory medium occurs, for example in grit form, intensive contact of the entire memory mass with the heat transfer fields at high heat transition is guaranteed. Furthermore, when the latent heat memory medium in agglomerate or block 40 form occurs, rapid melting or 800 1 7 78 3 homogenization must be possible, so that optimum heat exchange can take place within a short time.

De werkwijze waarmee aan deze doelstelling wordt voldaan draagt het kenmerk, dat het latente warmtegeheugenmedium door middel van een daar-5 mee in wezen niet mengbaar dispersiemedium in gefluïdiseetde toestand wordt gebracht. De inrichting voor het uitvoeren van de werkwijze wordt gekenmerkt door een voor afname van het latente warmtegeheugenmedium en het dispersiemedium bestemd reservoir met ten minste een warmte-over-drachtsvlak voor een warmtedragermedium dat zich in het gebied van het 10 latente warmtegeheugenmedium bevindt, en in gedeeltelijk door het reservoir gevoerde gedwongen kringloop voor het dispersiemedium voorzien van een in het gebied van het dispersiemedium aangebrachte afvoerlei-ding, een circulatie-orgaan, een in het gebied met het latente warmtegeheugenmedium verlopende toevoerleiding alsmede een dispergeer-15 element.The method of attaining this objective is characterized in that the latent heat storage medium is brought into a fluidized state by means of an essentially immiscible dispersion medium. The apparatus for carrying out the method is characterized by a reservoir intended for taking off the latent heat memory medium and the dispersion medium with at least one heat transfer surface for a heat carrier medium located in the region of the latent heat memory medium, and in part forced circulation for the dispersion medium through the reservoir provided with a discharge conduit arranged in the region of the dispersion medium, a circulation member, a supply conduit running in the region with the latent heat storage medium and a dispersing element.

Om ervoor te zorgen dat het latente Warmtegeheugenmedium met behulp van het dispersiemedium in een wervelbedachtige toestand kan worden gehouden wordt niet alleen een intensief contact tussen de totale geheu-genmassa en de warmte-overdrachtsvlakken bereikt, maar wordt ook op ie-20 der moment de bedrijfsgereedheid of beschikbaarheid van het latente Warmtegeheugenmedium ten dienste van de warmte-overdracht gewaarborgd. Zo kan, indien het latente warmtegeheugen bijvoorbeeld bij gebruik aan zone-instelling tijdelijk niet wordt gebruikt slechts een geringe fluï-disering respectievelijk doorstroming van het dispersiemedium worden 25 toegepast die echter voldoende is om het samenpakken of een faseschei-ding in het latente warmtegeheugenmedium respectievelijk een korstvorming aan de warmte-overdrachtsvlakken te verhinderen. Moet er warmte in het latente warmtegeheugen opgeborgen of daardoor worden afgegeven dan kan de fluïdiseringstoestand willekeurig worden geïntensiveerd om de 30 gewenste warmte-overdracht te waarborgen. Omdat het dispersiemedium geen warmte-overdrachtsfunctie moet vervullen is de warmte-overdracht niet van de warmtecapaciteit ervan afhankelijk. Als verder voordeel wordt bereikt dat er geen gecompliceerde mechanische eirculatie-organen in het geheugen zelf noodzakelijk zijn.In order to ensure that the latent Heat Memory medium can be kept in a fluidized bed-like state with the aid of the dispersion medium, not only is an intensive contact between the total memory mass and the heat transfer surfaces achieved, but operational readiness is also achieved at any time. or availability of the latent Heat Memory Medium for the purpose of heat transfer is ensured. For example, if the latent heat memory is temporarily not used when used at zone setting, only a small fluidization or flow-through of the dispersion medium can be used, however, which is sufficient to compress or phase separate the latent heat memory medium or a phase separation. prevent crusting on the heat transfer surfaces. Should heat be stored in the latent heat memory or be released therefrom, the fluidization state can be arbitrarily intensified to ensure the desired heat transfer. Since the dispersion medium does not have to fulfill a heat transfer function, the heat transfer does not depend on its heat capacity. As a further advantage, it is achieved that no complicated mechanical recirculation means are necessary in the memory itself.

35 De uitvinding wordt in het volgende nader verklaard aan de hand van de in de iig. geïllustreerde uitvoeringsvoorbeelden.The invention will be explained in more detail below with reference to the invention described in FIG. illustrated exemplary embodiments.

Fig. 1 toont een schematische weergave van de werkwijze en de inrichting volgens de uitvinding gebruikmakend van vloeibaar dispersiemedium in samenhang met een zonecollectorverwarmingseenheid.Fig. 1 shows a schematic representation of the method and the device according to the invention using liquid dispersion medium in connection with a zone collector heating unit.

40 Fig. 2 toont de werkwijze en de inrichting volgens fig· 1 maar nu 800 1 7 78 4 in samenhang met een warmtepomp en een oliegestookte verwarmingsketel.Fig. 40 2 shows the method and the device according to FIG. 1, but now 800 1 7 78 4 in connection with a heat pump and an oil-fired boiler.

Fig. 3 toont een weergave van de werkwijze onder toepassing van gasvormige dispersiemedium in samenhang met daartoe geschikte inrichting die in verticale doorsnede is getoond.Fig. 3 shows the process using gaseous dispersion medium in conjunction with a suitable device shown in vertical section.

5 Een latent warmtegeheugen 10 (fig. 1) is voorzien van een op niet nader aangegeven wijze geïsoleerd reservoir 12, dat gedeeltelijk gevuld is met een latent warmtegeheugenmedium 14 en. gedeeltelkijk gevuld is met een vloeibaar dispersiemedium 16, bijvoorbeeld paraffine olie. Het bovenste, het dispersiemedium 16 bevattende gedeelte van het reservoir 12 10 is via een afvoerleiding 18, een pomp 20 met variabele pompcapaciteit en een tot in het onderste gedeelte van het reservoir 12 voerende toe-voerleiding 22, welke aan de uittreezijde voorzien is van een terug-slagventiel 24, verbonden met een in het onderste gedeelte van het reservoir 12 aangebracht en zich over in principe de gehele doorsnede van 15 het reservoir uitstrekkend zeefvormig of gatplaatvormig fluïdiserings-of dispergeerelement 26, waarvan de doorlaatopeningen zijn aangeduid met 28. Een in het reservoir 12 aangebracht eerste, buisvormig uitgevoerd warmte-overdrachtsvlak 30 wordt via een leiding 32, een circula-tiepomp 34, een zonnecollector 36 en een leiding 38 gevoed met een ver-20 warmd warmtedragermedium 37, bijvoorbeeld een water-glycol-mengsel en doet dienst voor het verwarmen van het in het onderste gedeelte van het reservoir 12 aanwezige latente warmtegeheugenmedium 14. Een in de leiding 38 naar de zonnecollector aangebrachte thermische voeler 39 tast de temperatuur van het warmtedragermedium 37 af en staat via een sig-25 naalleiding 41, een stuureenheid 43 en een signaalleiding 45 in verbinding met de pomp 20. Een tweede, eveneens in het latente warmtegeheugenmedium 14 aangebracht, buisvormig uitgevoerd warmte-overdrachtsvlak 40 staat via de leidingen 42, 44 en een circulatiepomp 46 in verbinding met een verbruikerkringloop, bijvoorbeeld een verwarmingsinstallatie of 30 een inrichting voor het bereiden van verbruikswater. Het warmtedragermedium 47 is in dit geval dus water.A latent heat memory 10 (Fig. 1) is provided with an insulated reservoir 12, which is not further specified, which is partially filled with a latent heat memory medium 14 and. partially filled with a liquid dispersion medium 16, for example paraffin oil. The upper part of the reservoir 12 containing dispersion medium 16 is via a discharge pipe 18, a pump 20 with variable pump capacity and a supply pipe 22 leading to the lower part of the reservoir 12, which is provided on the outlet side with a check valve 24, connected to a sieve-shaped or hole-plate-shaped fluidizing or dispersing element 26 extending over the entire cross-section of the reservoir in principle, the passage openings of which are indicated by 28. One in the reservoir 12 arranged in first tubular heat transfer surface 30 is fed via a conduit 32, a circulation pump 34, a solar collector 36 and a conduit 38 with a heated heat transfer medium 37, for example a water-glycol mixture and serves for heating the latent heat storage medium 14 contained in the bottom portion of the reservoir 12. One in the conduit 38 thermal sensor 39 arranged to the solar collector senses the temperature of the heat transfer medium 37 and is connected to the pump 20 via a signal line 41, a control unit 43 and a signal line 45. A second, also in the latent heat storage medium 14 Tubular heat transfer surface 40 communicates via pipes 42, 44 and a circulation pump 46 with a consumer circuit, for example a heating installation or a device for preparing consumer water. The heat transfer medium 47 in this case is therefore water.

Een elektrisch verwarmingselement 48 doet dienst als extra verwarming bij uitval van zonne-energie en vergemakkelijkt het opsmelten van het latente warmtegeheugenmedium 14 indien dit tijdens een vriesproces naar 35 vaste vorm is overgegaan. Omdat dit verwarmingslichaam op zichzelf geen dienst doet voor het opslaan van warmnte in het latente warmtegeheugenmedium 14 maar alleen het fluïdiseringsproces tijdens het "aanlopen" van het latente warmtegeheugen moet vergemakkelijken, kan dit, zoals ook in fig. 1 is weergegeven, aangebracht zijn in het dispersiemedium 40 16.An electric heating element 48 serves as additional heating in the event of a failure of solar energy and facilitates the melting of the latent heat storage medium 14 when it has turned to solid form during a freezing process. Since this heating body does not in itself serve to store heat in the latent heat memory medium 14, but only has to facilitate the fluidization process during the "ramping up" of the latent heat memory, it can, as also shown in Fig. 1, be arranged in the dispersion medium 40 16.

800 1 7 78 5 < ·800 1 7 78 5 <

De beschreven inrichting werkt als volgt:The described device works as follows:

Er wordt bijvoorbeeld van uitgegaan dat de zonnecollector 36 buiten bedrijf is, bijvoorbeeld 's nachts. In het latente warmtegeheugen 10 bevindt zich nu in het onderste gedeelte een brijachtige, meer of min-5 der samenbakkende massa, bestaande uit gruisvormig latent warmtegeheu-genmedium en olie. Het is zonder meer duidelijk dat in een dergelijk mengsel in de stationaire toestand alleen de direct aan de warmte-overdracht svlakken 30, 40 naburige vaste lichaamsdeeltjes bij het verwarmen van het geheugen gesmolten kunnen worden en dat de warmte-overdracht 10 zeer slecht is. Worden de voorwaarden voor de werking van de zonnecollector 36 weer gunstig, dan wordt via de voeler 39 de pomp 20 dusdanig in bedrijf gesteld dat de olie 16 met een zekere stroomsnelheid via de leidingen 18, 22 in de pijlrichting in het onderste gedeelte van het reservoir 12 via het terugslagventiel 24 door de doorlaatopeningen 28 15 van het dispergeerelement 26 wordt getransporteerd. Daardoor wordt het brijachtige mengsel gefluïdiseerd, dat wil zeggen van de stationaire toestand in een mobiele toestand gebracht, waarbij de afzonderlijke vaste deeltjes van het latente warmtegeheugenmedium een wervelbed vormen en praktisch de gehele reservoirinhoud voortdurend In contact komt 20 met de warmte-overdrachtsvlakken 30, 40. Bij deze minimale fluïdise-ringsgraad wordt dus het latente warmtegeheugen in de bedfrijfstoestand gebracht. Meldt de voeler 39 een stijging van de instralingstempera-tuur, dan wordt via de stuureenheid 43 de transportsnelheid van de pomp 20 verhoogd, zodat de fluïdiseringsgraad in het latente warmtegeheugen 25 op overeenkomstige wijze wordt geïntensiveerdv De warmte-overdracht tussen dê overdrachtsvlakken 30, 40 en het latente warmtegeheugenmedium 14 wordt dienovereenkomstig groter. Daardoor worden de bij hogere temperatuur zwaarder tellende uitstralingsverliezen van de zonnecollector 36 aanzienlijk verminderd.For example, it is assumed that the solar collector 36 is out of operation, for example at night. In the latent heat memory 10 there is now in the lower part a slurry-like, more or less of the caking mass, consisting of grit-like latent heat memory medium and oil. It is readily apparent that in such a mixture in the stationary state, only the solid body particles directly adjacent to the heat transfer surfaces 30, 40 can be melted when the memory is heated and that the heat transfer 10 is very poor. When the conditions for the operation of the solar collector 36 become favorable again, the pump 20 is started up via the sensor 39 in such a way that the oil 16 flows at a certain flow rate via the lines 18, 22 in the direction of the arrow in the lower part of the reservoir. 12 is conveyed via the check valve 24 through the passage openings 28 of the dispersing element 26. Thereby, the slurry-like mixture is fluidized, i.e., from the stationary state to a mobile state, the individual solids of the latent heat memory medium forming a fluidized bed and practically the entire reservoir contents in constant contact with the heat transfer surfaces 30, 40 Thus, at this minimum degree of fluidization, the latent heat memory is brought into the operating mode. If the sensor 39 reports an increase in the irradiation temperature, the transport speed of the pump 20 is increased via the control unit 43, so that the degree of fluidization in the latent heat memory 25 is correspondingly intensified. The heat transfer between the transfer surfaces 30, 40 and the latent heat memory medium 14 increases accordingly. As a result, the radiation losses of the solar collector 36, which counts at a higher temperature, are considerably reduced.

30 Na oplading van het geheugen 10 kan via het warmte-overdraehtsvlak 40, rond welk vlak het gefluïdiseerde latente warmtegeheugenmedium stroomt, de opgeborgen warmte weer wordt afgenomen en toegevoerd worden aan de verbruikerkringloop.After the memory 10 has been charged, the stored heat can be taken off again and supplied to the consumer circuit via the heat transfer surface 40, around which surface the fluidized latent heat storage medium flows.

In de inrichting volgens fig. 2 wordt een warmtepomp 56, voorzien 35 van een smoororgaan 50, een verdamperelement 52 en een verdichterele-ment 52 en een verdichterelement 54, gebruikt voor verwarming van het latente geheugenmedium 14. De voeler 39 dient in dit geval voor het aftasten van de temperatuur van het werkmedium 77 van de warmtepomp, welk medium door een via de in het verdampergedeelte 52 aangebrachte toe-40 voer- respectievelijk afvoerleiding 58 respectievelijk 60 geleid me- 800 1 7 78 dium, bijvoorbeeld grondwater of omgevingslucht, wordt verwarmd. Verder kan via in de leidingen 42, 44 aangebrachte driewegkleppen 62, 64 en leidingen 66, 68 een door een oliebrander 70 verwarmde buissectie 72 worden ingeschakeld. Een extra temperatuurvoeler 74 is via een signaal-5 leiding 76 verbonden met een stuureenheid 43. De toevoerleiding 22 bezit bovendien een omloopleiding 75, waarvan de doorstroomweerstand groter is dan die van de toevoerleiding 22. Het dispergeerelement 27 bezit in dit geval naast de doorlaatopeningen 28 ook nog klokvormige bodem-openingen 29.In the device according to Fig. 2, a heat pump 56, provided with a throttling element 50, an evaporator element 52 and a compactor element 52 and a compactor element 54, is used for heating the latent memory medium 14. The sensor 39 in this case serves for sensing the temperature of the working medium 77 of the heat pump, which medium is heated by a medium, for example groundwater or ambient air, fed via the feed or discharge pipe 58 or 60, respectively, supplied in the evaporator section 52 . Furthermore, via three-way valves 62, 64 and pipes 66, 68 arranged in the pipes 42, 44, a pipe section 72 heated by an oil burner 70 can be switched on. An additional temperature sensor 74 is connected via a signal line 76 to a control unit 43. The supply line 22 also has a bypass line 75, the flow resistance of which is greater than that of the supply line 22. In this case, the dispersing element 27 has in addition to the passage openings 28 also bell-shaped bottom openings 29.

10 De werking van deze laatst beschreven inrichting is als volgt:The operation of this last described device is as follows:

Het werkmedium respectievelijk warmtedragermedium 77 van de warmtepomp, bijvoorbeeld een gebruikelijk koelmiddel, wordt in het verdamper-gedeelte 52 door het via de leidingen 58, 60 toe- respectievelijk afstromende medium verwarmd, in het verdichtergedeelte 54 gecomprimeerd 15 en vervolgens in de buis 30, die in dit geval dienst doet als condensor, gecondenseerd, waarbij de daarbij vrijkomende warmte wordt afgegeven aan het latente warmtegeheugenmedium 14. De temperatuurvoeler 39 stuurt daarbij de fluïdiseringsgraad van het latente warmtegeheugenmedium 14, zoals aan de hand van het voorbeeld uit fig. 1 reeds werd be-20 schreven. Na de condensatie en warmte-afgifte wordt het werkmedium 77 in het smoororgaan 50 ontspannen en komt weer in het verdampergedeelte 52 terecht waar het beschreven proces zich herhaalt. Door middel van de via driewegkleppen 62, 64 inschakelbare extra verwarming 66, 72, 68, 70 kan de verbruikerkringloop extra worden verwarmd indien de temperatuur-25 omstandigheden voor bedrijf van de warmtepomp 56 niet voldoende zijn.The working medium or heat transfer medium 77 of the heat pump, for example a conventional refrigerant, is heated in the evaporator section 52 by the medium flowing in and out through the lines 58, 60, compressed in the compactor section 54 and then in the tube 30, which in this case serves as a condenser, condensed, the heat released thereby being released to the latent heat storage medium 14. The temperature sensor 39 thereby controls the degree of fluidization of the latent heat storage medium 14, as already described with reference to the example of Fig. 1. -20 wrote. After the condensation and heat release, the working medium 77 is relaxed in the throttle 50 and returns to the evaporator section 52 where the described process is repeated. By means of the additional heating 66, 72, 68, 70, which can be switched on via three-way valves 62, 64, the consumer circuit can be additionally heated if the temperature conditions for operation of the heat pump 56 are not sufficient.

Ze kan echter ook worden gebruikt voor verwarming van het latente warmtegeheugenmedium, bijvoorbeeld voor het in stand houden van een minimale bedrijfsgereedheid van het geheugen.However, it can also be used to heat the latent heat storage medium, for example to maintain a minimum operational readiness of the memory.

In dit geval dient de temperatuurvoeler 74 ervoor de fluïdiserings-30 graad van het latente warmtegeheugenmedium dusdanig te besturen dat oververhitting aan het ruimte-overdrachtsvlak 40 wordt vermeden. De omloopleiding 75 dient voor het in stand houden van de kringloop van het dispersiemedium 16 in het geval bijvoorbeeld het onderste gedeelte van het reservoir 12 is gevuld met samengebakken latent warmtegeheugenme-35 dium 14 en de doorlaatopeningen 28 gedeeltelijk zijn verstopt. Voor hetzelfde doel zijn de klokvormige bodemopeningen 29 aangebracht.In this case, the temperature sensor 74 serves to control the fluidization 30 degree of the latent heat memory medium such that overheating at the space transfer plane 40 is avoided. The by-pass 75 serves to maintain the circulation of the dispersion medium 16 in case, for example, the lower portion of the reservoir 12 is filled with baked-together latent heat storage medium 14 and the passages 28 are partially plugged. The bell-shaped bottom openings 29 are provided for the same purpose.

Bij het uitvoeringsvoorbeeld volgens fig. 3 is het reservoir 13 van het latente warmtegeheugen 10 door middel van steunen 78, 80 op de bodem geplaatst. In dit geval wordt lucht of inert gas zoals bijvoorbeeld 40 stikstof gebruikt als dispersiemedium 82. Het dispersiemedium wordt 800 1 7 78 ij -C ^ door een axiale ventilator 84 via een in het bovenste deel van het reservoir 13 aangebracht afneemkanaal 86 aangezogen en via een toevoerka-naal 88 zoals in dit geval de in het bovenstaande reeds beschreven toe-voerleiding 22 naar het onderste gedeelte van het reservoir 13 gevoerd 5 waar het door het dispergeerelement 26 onder fluïdisering van het latente warmtegeheugenmedium 14 wordt geleid. In dit geval is een omloop-kanaal 90 met een smoorklep 92 afgetakt van een onderste gedeelte van het toevoerkanaal 88. De doorsnede van het omloopkanaal 90 is iets kleiner dan de doorsnede van het toevoerkanaal 88. De niet getoonde in-10 stelaandrijving van de smoorklep 92 is via een signaalleiding 94 verbonden met de stuureenheid 43. Een verdere signaalleiding 96 verbindt de stuureenheid met de aandrijfmotor 98 van de axiale ventilator 84.In the exemplary embodiment according to Fig. 3, the reservoir 13 of the latent heat memory 10 is placed on the bottom by means of supports 78, 80. In this case, air or inert gas such as, for example, nitrogen is used as dispersion medium 82. The dispersion medium is drawn in by an axial fan 84 via a take-off channel 86 arranged in the upper part of the reservoir 13 and via a supply channel 88 such as in this case the supply line 22 already described above is fed to the lower part of the reservoir 13 where it is passed through the dispersing element 26 while fluidizing the latent heat storage medium 14. In this case, a bypass channel 90 with a throttle valve 92 is branched from a lower portion of the supply channel 88. The cross section of the bypass channel 90 is slightly smaller than the cross section of the supply channel 88. The throttle valve actuator (not shown). 92 is connected via a signal line 94 to the control unit 43. A further signal line 96 connects the control unit to the drive motor 98 of the axial fan 84.

De werking van deze laatst beschreven inrichting is als volgt:The operation of this last described device is as follows:

Er wordt bijvoorbeeld aangenomen dat het latente warmtegeheugenmé-15 dium 14 door middel van het elektrische verwarmingslichaam 48 zover moet worden opgewarmd dat het latente warmtegeheugenmedium bedrijfsge-reed is. Aan de hand van een door een temperatuurvoeler 39 geleverd signaal schakelt de stuureenheid 43 de aandrijving 98 van de axiale ventilator 84 in en brengt tegelijkertijd de smoorklep 92 in de geopen-20 de positie. Een deel van de lucht kan dus via de omloopleiding weer ontwijken. Hierbij wordt een zekere fluïdiseringsgraad bereikt die voldoende is voor de bedrijfsgereedheid van het geheugen.For example, it is believed that the latent heat memory medium 14 must be heated by means of the electric heating body 48 to the extent that the latent heat memory medium is ready for operation. On the basis of a signal supplied by a temperature sensor 39, the control unit 43 switches on the drive 98 of the axial fan 84 and at the same time brings the throttle valve 92 into the open position. Part of the air can therefore escape through the bypass. A certain degree of fluidization is hereby achieved which is sufficient for the operational readiness of the memory.

Indien bij toenemende temperatuur de fluïdiseringsgraad geïntensiveerd moet worden dan wordt de smoorklep 92 langzamerhand gesloten, zodat een 25 maximaal luchtvolume door de toevoerleiding 88 stroomt.If the degree of fluidization has to be intensified with increasing temperature, the throttle valve 92 is gradually closed, so that a maximum air volume flows through the supply line 88.

Het zal duidelijk zijn dat de beschreven kringloop voor het gasvormige dispersiemedium ook voorzien kan zijn van compressoren en gebruikelijke gashouderinrichtingen.It will be understood that the described gaseous dispersion medium cycle may also include compressors and conventional gas holding devices.

8Ό 0 1 7 788Ό 0 1 7 78

Claims

Method for improving the heat exchange in a latent heat memory, wherein the heat exchange between the latent heat memory medium and a heat carrier medium takes place via a heat transfer surface separating the two media, characterized in that the latent heat memory medium (14 ) is brought into a fluidized state by means of a dispersion medium (16, 82) immiscible with this medium principle.

Method according to claim 1, characterized in that the degree of fluidization of the latent heat storage medium (14) is controlled depending on the temperature of at least one of the media participating in the heat exchange.

Method according to claim 1, characterized in that the dispersion medium (16) is liquid. .15

Method according to claim 1, characterized in that at least a partial flow of the dispersion medium (16, 82) is forcedly circulated through this medium in direct contact with the latent heat storage medium (14).

Device for carrying out the method according to claim 20 1, characterized by a reservoir (12, 13) intended for receiving the latent heat memory medium (14) and the dispersion medium (16, 82) with at least one heat transfer surface ( 30, 40) for a heat transfer medium (37, 47, 77) located in the region of the latent heat storage medium (14), and a region arranged in the region of the dispersion medium (16, 82), partially through the reservoir (12 , 13) lined forced circulation for the dispersion medium (16, 82), which includes a discharge pipe (18, 86) arranged in the region of the dispersion medium (16, 82), a circulation member (20, 84), a region of the latent heat memory medium (14) extending supply line (22, 88) as well as a dispersing element (26, 27).

Apparatus according to claim 5, characterized in that a dispersion element (26) is provided with a bottom unit extending through the section substantially through the entire reservoir, with passage openings (28, 29).

Device according to claim 6, characterized in that the passage openings are at least partly designed as bell-shaped bottom openings (29).

Device according to claim 5, characterized in that a non-return valve (24) is connected between the dispersing element (26, 27) and the supply line (22, 88) 800 1 7 78 9 *.

Device according to claim 5, characterized in that the supply line (22, 88) is provided with a bypass line (75, 90).

10. Device according to claim 9, characterized in that the flow resistance of the bypass line (75, 90) is greater than that of the supply line (22, 88).

Device according to claim 5, characterized by means (39, 43, 74) for temperature-dependent control of the flow rate and / or the amount of the circulating dispersion medium (16, 82).

Device according to claim 11, characterized in that the circulation member (20, 84) senses the temperature (via the heat transfer medium (37, 47, 77) and / or the latent heat storage medium (14). 39, 74) can be affected. 800 1 7 78