SE502791C2 - Powerful heat magazine - Google Patents

Powerful heat magazine

Info

Publication number
SE502791C2
SE502791C2 SE9301198A SE9301198A SE502791C2 SE 502791 C2 SE502791 C2 SE 502791C2 SE 9301198 A SE9301198 A SE 9301198A SE 9301198 A SE9301198 A SE 9301198A SE 502791 C2 SE502791 C2 SE 502791C2
Authority
SE
Sweden
Prior art keywords
heat
magazine
room
air
aluminum
Prior art date
Application number
SE9301198A
Other languages
Swedish (sv)
Other versions
SE9301198L (en
SE9301198D0 (en
Inventor
Kaj-Ragnar Loqvist
Original Assignee
Wave Energy Dev
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Wave Energy Dev filed Critical Wave Energy Dev
Priority to SE9301198A priority Critical patent/SE502791C2/en
Publication of SE9301198D0 publication Critical patent/SE9301198D0/en
Publication of SE9301198L publication Critical patent/SE9301198L/en
Publication of SE502791C2 publication Critical patent/SE502791C2/en

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24DDOMESTIC- OR SPACE-HEATING SYSTEMS, e.g. CENTRAL HEATING SYSTEMS; DOMESTIC HOT-WATER SUPPLY SYSTEMS; ELEMENTS OR COMPONENTS THEREFOR
    • F24D11/00Central heating systems using heat accumulated in storage masses
    • F24D11/006Central heating systems using heat accumulated in storage masses air heating system
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09KMATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K5/00Heat-transfer, heat-exchange or heat-storage materials, e.g. refrigerants; Materials for the production of heat or cold by chemical reactions other than by combustion
    • C09K5/02Materials undergoing a change of physical state when used
    • C09K5/06Materials undergoing a change of physical state when used the change of state being from liquid to solid or vice versa
    • C09K5/063Materials absorbing or liberating heat during crystallisation; Heat storage materials
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24HFLUID HEATERS, e.g. WATER OR AIR HEATERS, HAVING HEAT-GENERATING MEANS, e.g. HEAT PUMPS, IN GENERAL
    • F24H7/00Storage heaters, i.e. heaters in which the energy is stored as heat in masses for subsequent release
    • F24H7/02Storage 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
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28DHEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
    • F28D20/00Heat storage plants or apparatus in general; Regenerative heat-exchange apparatus not covered by groups F28D17/00 or F28D19/00
    • F28D20/02Heat storage plants or apparatus in general; Regenerative heat-exchange apparatus not covered by groups F28D17/00 or F28D19/00 using latent heat
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/14Thermal energy storage

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Vertical, Hearth, Or Arc Furnaces (AREA)
  • Central Heating Systems (AREA)
  • Devices For Blowing Cold Air, Devices For Blowing Warm Air, And Means For Preventing Water Condensation In Air Conditioning Units (AREA)

Abstract

The heat magazine is charged by night when the cost of electricity is low and produces heat during the daytime without use of electricity. The smelt heat in a metal, pref. aluminium is used in that it is enclosed in an airtight capsule so that oxidation of the metal does not occur and room air either flows past four elements into the room or emits its heat in that a plate (8) (heat exchanger) conducts heat without room air (7) being overheated. The warm air in the heat magazine is not fed out into the room without passing against a plate which is then warmed, whereby room air (5, 7) is fed past the warm plate (8) and in this way heats the room without bad-smelling overheated air flowing out into the room.

Description

502 791 2 Ett värmelager kan vara uppbyggt av värmemoduler fig 2 och 3 eller bestå av större moduler, här kallade tråg, i vilket smältvärme lagras fig , 7, 8 och 10. I fig. 2 visas att en värmemodul kan bestå av ett ytterhölje (1), en elektrisk värmespiral (5), inkapslad i ett rostfritt rör (3), varvid det höljet utgörande stålfoder (1), inrymmer till cirka 85 % aluminium (4), och resten ådelgas eller vakuum (2), för att förhindra oxidation av metallen (4). Elvärmestaven, hettar upp metallen 4 till ca 658°C (smältvärme är ca 82 kcal I kg ). 502 791 2 A heat storage can be built up of heating modules fig. 2 and 3 or consist of larger modules, here called troughs, in which melt heat is stored fi g , 7, 8 and 10. Fig. 2 shows that a heating module can consist of one outer casing (1), an electric heating coil (5), encapsulated in a stainless steel tube (3), wherein the casing constituting steel lining (1) holds about 85% aluminum (4), and the residue noble gas or vacuum (2), to prevent oxidation of the metal (4). The electric heating rod heats up the metal 4 to approx 658 ° C (melting heat is about 82 kcal in kg).

För ett värmelager bestående av t ex 80 kg aluminium erhålles således ca 5,510 kcal i smältyärme som motsvarar ca 6,4 Kwh , till detta kommer specifika värme som är ca 9,7 Kwh, dvs totala värme- innehållet blir ca 16 Kwh.Thus, for a heat storage consisting of, for example, 80 kg of aluminum about 5,510 kcal in digestive tract, which corresponds to about 6.4 Kwh, to this specific heat that is about 9.7 Kwh, ie total heat the content will be about 16 Kwh.

Fig 3a och 3b visar ett värmeelement för bostäder som kan ha dimensionen LxHxT = 900 x 600 x 130 mm och som är placerat under fönstret vilket är regel. Figur 3a till vänster visar att värmelagret är uppbyggt av tràg som beskrivits i fig. 4.Figures 3a and 3b show a heating element for dwellings that may have dimension LxHxT = 900 x 600 x 130 mm and which is located below the window which is the rule. Figure 3a on the left shows that the heat storage is built up of troughs as described in Fig. 4.

Lufttransporteni magasinet fig.3 bygger på luftens termiska rörelse.The air transport in the magazine fig.3 is based on the thermal movement of the air.

Kalluft (13) strömmar in i och förbi värmelager (se pilen 14), varvid luften hettas upp och strömmar ut vid (6), om klaffen (9), är i sitt övre läge. Flumsluften (15), sugs in i kanalen tack vare den termik som bildas vid (7). När termostaten känner att inställd rumstemperatur uppnåtts, stängs klaffen (9), tills dess termostaten åter signalerar att klaffen skall öppnas.Cold air (13) flows into and past heat storage (see arrow 14), whereby the air is heated and flows out at (6), if the flap (9) is in its upper location. The flume air (15) is sucked into the duct thanks to the thermals that formed at (7). When the thermostat senses that set room temperature reached, close the flap (9) until the thermostat again signals that the flap must be opened.

Av fig. 3a framgår vidare att värmestavarna (23) i varje tråg inte går genom trågets vägg där smältans nivå är utan ovanför nivån, detta för att minska de olika längdutvidgningskillnaderna mellan stål och aluminium. Av samma skäl är trågets sidor snedställda så att längdutvidgingen hos aluminium inte får full kraft när den uppvärrns från kallt tillstånd emedan den utvidgar sig betydligt mera än stålet gör. Trâget uppvärms och kyls en gång per dygn som tidigare visats, (fig 1), och utmattningen på de ingående delarna måste därför minimeras.Fig. 3a further shows that the heating rods (23) in each trough do not run through the wall of the trough where the level of melt is but above the level, this for to reduce the different length expansion differences between steel and aluminum. For the same reason, the sides of the trough are skewed so that the length extension of aluminum does not get full force when it is aggravated from the cold state because it expands considerably more than the steel make. The trough is heated and cooled once a day as previously shown, (Fig. 1), and the fatigue of the constituent parts must therefore minimized.

Flumsuften (15), är något kallare vid golvet och kallas här kalluft (13), går in och omsluter kapseln (21), och värms upp och stiger (14), varefter den strömmar ut vid (6), om klaffen (9), är öppen och rumsluften (15), blandar sig vid (6), och strömmar uppåt vid (7), och ut i rummet (8). Kapseln (21), står på en värmeisolerande skiva (10).The flue air (15), is slightly colder at the floor and is called here cold air (13), enters and encloses the capsule (21), and heats up and rises (14), after which it flows out at (6), if the flap (9), is open and the room air (15), mixes at (6), and flows upwards at (7), and out in the room (8). The capsule (21) is mounted on a heat insulating disc (10).

Fig 4a visar en värmemodul i form av ett tråg, sett från sidan och figur 4 b uppifrån. El-värmeelementet har en spiralform (25), som tar upp olikheterna i längdutvidgning mellan stål och aluminium. Vid varje smältningssekvens sker en kraftig sammandragning, då värmelagret kyls ner, men tack vare att el-värmestaven inte utsätts för olikheter i längdutvidgning (fjädrande förankrat elvärmeelement) blir värmespänningarna små och den termiska utmattningen liten..Fig. 4a shows a heating module in the form of a trough, seen from the side and figure 4 b from above. The electric heating element has a spiral shape (25), which takes up the differences in length extension between steel and aluminum. At each melting sequence occurs a sharp contraction, then the heat layer cooled down, but thanks to the fact that the electric heating rod is not exposed to differences in length extension (resiliently anchored electric heating element) becomes the thermal stresses small and the thermal fatigue small ..

Fig 5 a och 5 b visar ett värmemagasin från sidan och framifrån utan isolering (enbart värmemagasinet), avsett för central värmekälla i ett b ostadshus med en kapacitet av ca 70 -100 Kwh. Magasinet består av kapsel (21), expansionsutrymme (22), elektrisk värmeelektrod (23), aluminium (24), och fjädrande fastspänning (25), av elektroden.Figures 5 a and 5 b show a heating magazine from the side and from the front without insulation (only the heating magazine), intended for central heat source in a b ostadshus with a capacity of about 70 -100 Kwh. The magazine consists of capsule (21), expansion space (22), electric heating electrode (23), aluminum (24), and resilient clamping (25), of the electrode.

Fig 6 visar ett värmelager där varmluften icke cirkulerar genom magasinet utan rumsluften (15), stryker förbi den heta plåten (18“), varvid den värms och på så sätt värmer omgivningen då den strömmar ut vid (11'). Klaffen (10), reglerar mängden varmluft ut i rummet.Fig. 6 shows a heat storage through which the hot air does not circulate the magazine without the room air (15), strokes past the hot plate (18 "), whereby it heats up and in this way heats the surroundings as it flows out at (11 '). The flap (10) regulates the amount of hot air into the room.

Fig. 7 och 8 visar ett större värmemagasin .Fig 7 visar genomskärning från sidan och fig. 8 uppifrån. Magasinet består av ett yttre hölje av stålplåt med sneda sidor och veckad över och undersida (77, 78, 79) för att mildra den termiska utvidgningen mellan stål och aluminium.Figs. 7 and 8 show a larger heat magazine. Fig. 7 shows a section from the side and Fig. 8 from above. The magazine consists of an outer cover of steel sheet with sloping sides and pleated top and bottom (77, 78, 79) to mitigate the thermal expansion between steel and aluminum.

Värmespiralen (75), är inkapslad i ett rostfritt rör (73). Området ovanför aluminiumet (72) är fyllt med lämplig gas som förhindrar oxidation, tex argon.The heating coil (75) is encapsulated in a stainless steel tube (73). The area above the aluminum (72) is filled with suitable gas that prevents oxidation, e.g. argon.

Fig. 9a och 9b visar ett varmluftsproducerande värmeelement med värmemagasin (99), och varmluftsvärmeväxlare (98').Figs. 9a and 9b show a hot air producing heating element with heat storage (99), and hot air heat exchanger (98 ').

Varmluften i elementen cirkulerar enl. pilarna (94), dvs förbi magasinet upp i röret (98), och därefter ner i magasinet.The hot air in the elements circulates acc. the arrows (94), ie past the magazine up in the tube (98), and then down in the magazine.

Den andra luftströmmen består av rumsluft som går in i kanalen (91), och hettas upp av röret (98), varvid varmluften strömmar ut vid (93), tack vare termiken i varmluften Fig.10 visar ett värmemagasin med större kapacitet, dvs att hela villans dygnsbehov kan magasineras under natten (ca 8 timmar nattel).The second air stream consists of room air entering the duct (91), and is heated by the tube (98), the hot air flowing out at (93), thanks to the thermals in the hot air Fig. 10 shows a heating magazine with a larger capacity, ie the entire villa daily needs can be stored during the night (approx. 8 hours a night).

Magasinet har en ytterdimension av 0,6 x 0,6 m och en höjd av ca 1,6 m. Det placeras intill den befintliga värmekällan t.ex el-panna (200), och det gör att värmemagasinetl första hand värmer huset. Om värmemagasinet inte har kapacitet i tillreklig grad t ex under mycket kalla dagar träder el-pannan automatiskt in och ger stödvärme..The magazine has an outer dimension of 0.6 x 0.6 m and a height of about 1.6 m. It is placed next to the existing heat source, eg electric boiler (200), and this means that the heating magazine primarily heats the house. If the heating magazine does not have sufficient capacity, for example for much cold days, the electric boiler automatically enters and provides support heat ..

Varmluften i elementet cirkulerar på samma sätt som beskrivits tidigare, dvs från magasin (194), till röret (198), av fläkten (195), som styrs av en termostat. Den vattenfyllda rörslingan (204), matar ut varmvatten med pumpen (205).The hot air in the element circulates in the same way as described previously, ie from magazine (194), to the tube (198), by the fan (195), which controlled by a thermostat. The water-filled pipe loop (204) discharges hot water with the pump (205).

Ett rumselement för bostadsuppvärmning fig. 3a och 3b med kärna av aluminium (800x600x50 mm) får en dimension efter isolering av ca 900x700x140 mm. Prov har visat att man uppnår ca 14 Kwh magasinerad värme efter 8 h laddning.A room element for residential heating Figs. 3a and 3b with core off aluminum (800x600x50 mm) gets a dimension after insulation of approx 900x700x140 mm. Tests have shown that you achieve about 14 Kwh stored heat after 8 hours of charging.

Grunddata är: s: xD -à 502 791 z,- Specifik värme Smältvärme Smältpunkt x) Vikt Sp. vikt kcal / kg kcal /kg ° C kg /element kg / m3 ALUMINIUM 0,214 i 82 658 64.8 2,7 Stål 0,114 49 ca 1300 187,2 7,8 Granit 0,200 -- ca 1400 72.0 2,5-3,1 Zink 0,092 28 419 170,4 7,1 Vatten 1 ,0 24 0,998 Värmemagasin med olika material i det aktiva magasinet har följande kapacitet: baserat på volymen 800 x 600 x 50 mm keramik x 8h.Basic data is: s: xD -à 502 791 z, - Specific heat Melting heat Melting point x) Weight Sp. weight kcal / kg kcal / kg ° C kg / element kg / m3 ALUMINUM 0.214 and 82 658 64.8 2.7 Steel 0.114 49 about 1300 187.2 7.8 Granite 0.200 - ca 1400 72.0 2.5-3.1 Zinc 0.092 28 419 170.4 7.1 Water 1.0 24 0.998 Heat storage with different materials in the active magazine has the following capacity: based on the volume 800 x 600 x 50 mm ceramic x 8h.

För vatten är G x c x t = 1,080.For water, G x c x t = 1,080.

Specifik värme Smältvärme Totalt kcal / element kcal I element Kwh I element Stål 1 1220 orealistiskt hög ca 13 temperatur Granit 8880 " ca 10 Alumlnlum 8400 + 5,510 = ca 14 Vatten 1 080 ---- 1 ,2 Det enda material som har lämplig smältpunkt och förhållandevis högt smältvärmevärde är således aluminium.Specific heat Melting heat Total kcal / element kcal I element Kwh I element Steel 1 1220 unrealistically high approx. 13 temperature Granite 8880 "ca 10 Alumlnlum 8400 + 5,510 = ca 14 Water 1,080 ---- 1, 2 The only material that has a suitable melting point and is relatively high melting heat value is thus aluminum.

Med ett värmeinnehåll av totalt 16 Kwh kan kan ett element (enl ovan 800 x 600 x 50 mm) producera värme ett helt dygn utan ytterligare påfyllnad med hela 675 W I h.With a heat content of a total of 16 Kwh can can an element (according to above 800 x 600 x 50 mm) produce heat for a whole day without further replenishment with the whole 675 W I h.

Claims (3)

PATENTKRAVPATENT REQUIREMENTS 1. Värmemagasin som företrädesvis laddas under natten då el - priset är lågt, och som under dagtid producerar värme utan el - förbrukning, KÄNNETECKNANDE DARAV, att stelningvärmet hos en metall, företrädesvis (aluminium) utnyttjas genom att den innesluts i en lufttät kapsel (1), så att oxidation av metallen inte sker och att rumsluften avger sin värme genom att en plåt (18“) (värmeväxlare) leder värmen utan att rumsluft (7), överhettas.Heat reservoirs which are preferably charged during the night when the electricity price is low, and which during the day produce heat without electricity consumption, CHARACTERIZING THEREFORE, that the solidifying heat of a metal, preferably (aluminum) is utilized by enclosing it in an airtight capsule (1 ), so that oxidation of the metal does not take place and that the room air gives off its heat by a plate (18 “) (heat exchanger) conducting the heat without the room air (7) overheating. 2. Värmemagasin enligt krav 1 och 2 KÄNNETECKNANDE DÄFtAV, att en elvärmestav (3), har en fjädrande inspänning (5), som hindrar termisk utmattning av staven vars ena ände är fastsvetsad i det övre locket , och vars nedre ände sitter fast i aluminium och mellan dessa fästpunkter, fjädrande insp. (5) (smält ellerfast form från tid till annan) pga olika längdutvidgninmgs- koefficienter mellan Al / stål.Heat magazine according to Claims 1 and 2. CHARACTERISTIC DELETE, that an electric heating rod (3) has a resilient clamp (5), which prevents thermal fatigue of the rod, one end of which is welded to the upper cover, and the lower end of which is fixed in aluminum. and between these attachment points, resilient insp. (5) (molten or solid form from time to time) due to different length expansion coefficients between Al / steel. 3. Värmemagasin enligt krav 1 KÄNNETECKNANDE DÄRAV, att varm luft i magasinet cirkulerar runt i magasinet (94), förbi en värmeavgivande kanal t.ex rör (98), med hjälp av en fläkt 95 som styrs av en termostat som känner rummets värmebehov. 1Heat magazine according to Claim 1. CHARACTERISTICS OF THAT, that hot air in the magazine circulates around the magazine (94), past a heat-emitting duct such as a pipe (98), by means of a fan 95 which is controlled by a thermostat which senses the heat demand of the room. 1
SE9301198A 1993-04-13 1993-04-13 Powerful heat magazine SE502791C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SE9301198A SE502791C2 (en) 1993-04-13 1993-04-13 Powerful heat magazine

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SE9301198A SE502791C2 (en) 1993-04-13 1993-04-13 Powerful heat magazine

Publications (3)

Publication Number Publication Date
SE9301198D0 SE9301198D0 (en) 1993-04-13
SE9301198L SE9301198L (en) 1994-10-14
SE502791C2 true SE502791C2 (en) 1996-01-15

Family

ID=20389541

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SE9301198A SE502791C2 (en) 1993-04-13 1993-04-13 Powerful heat magazine

Country Status (1)

Country Link
SE (1) SE502791C2 (en)

Also Published As

Publication number Publication date
SE9301198L (en) 1994-10-14
SE9301198D0 (en) 1993-04-13

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7505269B1 (en) Thermal energy storage transfer system
CN1517663A (en) Airlift pump type heat transport equipment
US20120273019A1 (en) Method for reclaiming energy in smelting systems and smelting system based on thermocouples
US4270512A (en) Heat storing fireplace
EP2278249A1 (en) Heat storage system
EP3631338B1 (en) Heat-storing apparatus with solid filling material
SE502791C2 (en) Powerful heat magazine
US6857425B2 (en) Solar energy collector system
CN209570052U (en) A kind of energy storage equipment
AU2010209966B2 (en) Heating apparatus using solar energy and method of heating using solar energy
CN105806117B (en) A kind of solid electric heat-storage device
WO2010026266A1 (en) Thermoelectric device
JP2007212016A (en) Waste heat utilizing power generation device
WO1996011993A1 (en) Heat accumulator
ES2532905T3 (en) Apparatus for pyrolysis of waste material
KR101767514B1 (en) Heating apparatus having heating unit
KR101101311B1 (en) Far Infrared Ray Tube Heater System using Natrium Vacuum Heater
JP3504758B2 (en) Heat insulation structure of double tube sheet
CN2521527Y (en) Thermal accumulating electric heater controlled by fan
KR20180115203A (en) Improved heating apparatus for vinyl house
Hazami et al. Capillary polypropylene exchangers for conditioning of museum aquariums (Tunisia)
KR101767511B1 (en) Improved heating apparatus for vinyl house
JPH07310593A (en) Heater for stirling engine
EP0341185B1 (en) Water heaters and boilers for central heating combustion gases
US6058246A (en) Heater and heating installation

Legal Events

Date Code Title Description
NUG Patent has lapsed

Ref document number: 9301198-9

Format of ref document f/p: F