WO2014057014A1 - Storage device for temporarily storing thermal energy, and method for operating a storage device - Google Patents

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WO2014057014A1 PCT/EP2013/071116 EP2013071116W WO2014057014A1 WO 2014057014 A1 WO2014057014 A1 WO 2014057014A1 EP 2013071116 W EP2013071116 W EP 2013071116W WO 2014057014 A1 WO2014057014 A1 WO 2014057014A1
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Wolfram R. BAUER
Rainer HOLMIG
Michael METT
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Abstract

The invention relates to a storage device (1) for temporarily storing thermal energy, comprising at least one solid heat storage device (21), in particular a concrete thermal storage device. At least one heat supply line (28, 29) for a first working medium is arranged in at least some sections of the solid heat storage device (21), and at least one heat removal line (30, 31), which is fluidically separate from the heat supply line (28, 29), for a second working medium is arranged in at least some sections of the solid heat storage device. The invention further relates to a method for operating a storage device (1).

Description

Speichereinrichtunq zur Zwischenspeicherunq von thermischer Energie sowie Verfahren zum Betreiben einer Speichereinrichtunq  Storage means for storing thermal energy and methods of operating a storage means
Beschreibung Die Erfindung betrifft eine Speichereinrichtung zur Zwischenspeiche- rung von thermischer Energie, mit wenigstens einem Feststoffwärmespeicher, insbesondere einem Betonwärmespeicher. Die Erfindung betrifft weiterhin ein Verfahren zum Betreiben einer Speichereinrichtung. Speichereinrichtungen beziehungsweise Wärmespeichereinrichtungen kommen zur Speicherung beziehungsweise Zwischenspeiche- rung von thermischer Energie, beispielsweise aus Industrieprozessen und/oder regenerativen Energiequellen, zur Anwendung. Bei letzten steht die Primärenergie, nämlich solare Energie, nur zeitwei- se zur Verfügung. Bei ungünstigen Witterungsbedingungen und nachts entfällt die solare Wärmezufuhr über einen unbestimmten Zeitraum. Mittels der Speichereinrichtung kann ein derartiger Zeitraum ohne Primärenergie überbrückt werden, sodass das Bereitstellen von thermischer Energie auch über zumindest einen Teil des Zeitraums möglich ist. Zur Zwischenspeicherung der thermischen Energie mittels Speichereinrichtungen sind unterschiedliche Konzepte für Wärmespeicher bekannt. Diese können beispielsweise als Flu- idwärmespeicher, Latentwärmespeicher, Sorptionswärmespeicher oder Feststoffwärmespeicher ausgeführt sein. Dem Wärmespeicher wird thermische Energie zugeführt und in diesem zwischengespeichert, sodass sie zu einem späteren Zeitpunkt wieder entnommen werden kann. The invention relates to a storage device for intermediate storage of thermal energy, with at least one solid heat store, in particular a concrete heat store. The invention further relates to a method for operating a memory device. Storage devices or heat storage devices are used for storage or intermediate storage of thermal energy, for example from industrial processes and / or regenerative energy sources. In the latter case, the primary energy, namely solar energy, is only temporarily available. In unfavorable weather conditions and at night the solar heat supply is omitted over an indefinite period of time. By means of the storage device such a period can be bridged without primary energy, so that the provision of thermal energy over at least a portion of the period is possible. For temporary storage of the thermal energy by means of storage devices different concepts for heat storage are known. These can be embodied, for example, as a fluid heat storage, latent heat storage, sorption heat storage or solid heat storage. The heat storage thermal energy is supplied and stored in this, so that it can be removed again at a later date.
Im Niedrigtemperaturbereich, beispielsweise bis etwa 100° C, werden vor allem Fluidwärmespeicher verwendet, die mit dem Speicherme- dium Wasser arbeiten. Wasser hat eine hohe spezifische Wärmeka- pazität sowie eine relativ niedrige Viskosität. Die erzielbare Maximaltemperatur bei der Verwendung von Wasser als Speichermedium ist durch den druckabhängigen Siedepunkt bestimmt, weil ein Sieden des Speichermediums üblicherweise vermieden werden soll. Im Nie- derdruckbereich, also etwa bei Atmosphärendruck, können daher lediglich geringe Maximaltemperaturen bis etwa 95 ° C realisiert werden. Dabei werden mittlere Energiedichten bis etwa 80 kW/m3 erreicht. Als Fluidwärmespeicher, die Wasser als Speichermedium verwenden, sind beispielsweise Heißwasserwärmespeicher, Erdson- denwärmespeicher, Kies/Wasserwärmespeicher und Aquiferwärme- speicher zu nennen. In the low-temperature range, for example up to about 100 ° C, especially fluid heat storage are used, which work with the storage medium water. Water has a high specific heat capacity capacity and a relatively low viscosity. The achievable maximum temperature when using water as a storage medium is determined by the pressure-dependent boiling point, because boiling of the storage medium is usually to be avoided. In the low pressure range, ie at atmospheric pressure, therefore, only low maximum temperatures of up to about 95 ° C can be realized. In this case, average energy densities up to about 80 kW / m 3 are achieved. As a fluid heat storage using water as a storage medium, for example, hot water heat storage, geothermal heat storage, gravel / water heat storage and Aquiferwärme- memory to call.
Im mittleren Temperaturbereich, also bei Temperaturen von mindestens 100°C bis etwa 330 °C, werden vor allem Latentvärmespeicher eingesetzt, deren Speichermaterial als Phasenwechselmaterial vor- liegt und mithin bei Aufwärmung und entsprechend auch bei Abkühlung im Bereich einer bestimmten Phasenwechseltemperatur seinen Aggregatzustand wechselt. Derartige Phasenwechselmaterialien können beispielsweise aus anorganischen Stoffen, wie Salzhydraten oder Metallen, oder organischen Stoffen, wie Fettsäuren oder Paraf- finen, bestehen. Latentwärmespeicher erreichen Energiedichten bis cirka 200 kW/m3. Eine weitere Alternative stellen Fluidwärmespeicher dar, welche Flüssigsalze als Speichermedium verwenden. Diese erreichen jedoch nur geringere Energiedichten als thermodynami- sche Wärmespeicher, insbesondere die vorstehend beschriebenen Fluidwärmespeicher. In the middle temperature range, that is to say at temperatures of at least 100 ° C. to about 330 ° C., latent heat accumulators are used whose storage material is present as phase change material and thus changes its state of aggregation when it is heated and accordingly also when cooled in the range of a specific phase change temperature. Such phase change materials can for example consist of inorganic substances, such as salt hydrates or metals, or organic substances, such as fatty acids or paraffin. Latent heat storage systems achieve energy densities of up to about 200 kW / m 3 . Another alternative is fluid heat storage, which use liquid salts as a storage medium. However, these only achieve lower energy densities than thermodynamic heat accumulators, in particular the fluid heat accumulators described above.
Im Hochtemperaturbereich, also bei Temperaturen von über 400°C, finden vor allem Sorptionswärmespeicher Anwendung. Diese Wärmespeicher arbeiten thermochemisch und speichern die Wärme mit- hilfe von endothermen und exothermen Reaktionen. Sie ermöglichen eine Langzeitwärmespeicherung mit geringen Energieverlusten. Als Speichermedium werden Silikagele, Metallhydride oder Zeolithe verwendet. In Sorptionswärmespeichern kann Wärme bei hohen Tem- peraturen und mit extrem hohen Energiedichten von bis zu 500 kW/m3 gespeichert werden. In the high temperature range, ie at temperatures of over 400 ° C, sorption heat storage are mainly used. These heat accumulators work thermochemically and store the heat with the help of endothermic and exothermic reactions. They allow long-term heat storage with low energy losses. The storage medium used are silica gels, metal hydrides or zeolites. In sorption heat storage heat at high temperatures can temperatures and with extremely high energy densities of up to 500 kW / m 3 .
Eine weitere Möglichkeit zur Speicherung von Wärme im Hochtemperaturbereich stellen Feststoffwärmespeicher dar. Als Speicherma- terial wird beispielsweise Beton verwendet, sodass ein Betonwärmespeicher vorliegt. Ein derartiger Betonwärmespeicher kann bei einer Energiedichte von etwa 30 kW/m3 über mehrere Tage Wärme bei Temperaturen von über 400 ° C speichern. In dem Feststoffwärmespeicher liegen zu diesem Zweck Rohrleitungen vor, welche von ei- nem Arbeitsmedium beziehungsweise Wärmeübertragungsmedium durchströmbar sind. Mithilfe des Arbeitsmediums kann dem Feststoffwärmespeicher entweder Wärme zugeführt oder aus ihm entnommen werden. A further option for storing heat in the high-temperature range is solid-state heat storage. For example, concrete is used as the storage material, so that a concrete heat store is present. Such a concrete heat accumulator can store heat at temperatures of over 400 ° C at an energy density of about 30 kW / m 3 for several days. In the solid heat storage are for this purpose before pipelines, which can be traversed by a working medium or heat transfer medium. With the aid of the working medium, either heat can be supplied to or taken from the solid heat store.
Es ist nun Aufgabe der Erfindung, eine Speichereinrichtung zur Zwi- schenspeicherung von thermischer Energie vorzuschlagen, welche gegenüber den bekannten Speichereinrichtungen den Vorteil hat, dass die gespeicherte Wärme flexibler genutzt werden kann. Insbesondere soll sowohl das Zuführen als auch das Entnehmen von Wärme beliebig vorgenommen werden können. Dies wird erfindungsgemäß mit einer Speichereinrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 erreicht. Dabei ist vorgesehen, dass in dem Feststoffwärmespeicher zumindest eine Wärmezuführleitung für ein erstes Arbeitsmedium und zumindest eine strömungstechnisch von der Wärmezuführleitung getrennte Wärmeentnahmelei- tung für ein zweites Arbeitsmedium wenigstens bereichsweise angeordnet sind. Die Wärmezuführleitung und die Wärmeentnahmeleitung bestehen aus Rohrleitungen und stellen insoweit ein mehrkrei- siges Rohrleitungssystem dar, welches in dem Betonwärmespeicher angeordnet ist. Mithilfe dieses Rohrleitungssystems sind ein opti- miertes Beladen und Entladen des Feststoffwärmespeichers mit beziehungsweise von thermischer Energie möglich. Sowohl die Wärmezuführleitung als auch die Wärmeentnahmeleitung sind wenigs- tens bereichsweise in dem Feststoffwärmespeicher angeordnet, insbesondere in diesen eingebettet beziehungsweise eingegossen. Letztere Ausführungsform liegt beispielsweise vor, wenn der Feststoffwärmespeicher als Betonwärmespeicher ausgeführt ist; sie kann aber auch in anderen Wärmespeichern Anwendung finden. It is an object of the invention to propose a storage device for the intermediate storage of thermal energy, which has the advantage over the known storage devices that the stored heat can be used more flexibly. In particular, both the feeding and the removal of heat should be able to be made arbitrarily. This is achieved according to the invention with a memory device having the features of claim 1. In this case, it is provided that at least one heat supply line for a first working medium and at least one heat extraction line separate from the heat supply line for a second working medium are arranged at least in regions in the solid heat store. The heat supply line and the heat extraction line consist of pipelines and represent a Mehrkrei- sige piping system, which is arranged in the concrete heat storage. With the aid of this piping system, optimized loading and unloading of the solid heat storage with or from thermal energy is possible. Both the heat supply line and the heat extraction line are less least partially arranged in the solid heat storage, in particular embedded in these or poured. The latter embodiment is, for example, when the solid heat storage is designed as concrete heat storage; but it can also be used in other heat storage applications.
Die Wärmezuführleitung ist für das erste Arbeitsmedium und die Wärmeentnahmeleitung für das zweite Arbeitsmedium ausgelegt. Das zweite Arbeitsmedium ist dabei bevorzugt von dem ersten Arbeitsmedium verschieden. In einer alternativen Ausführungsform kann es jedoch dem ersten Arbeitsmedium entsprechen. Um die vorstehend genannten Vorteile zu erzielen, sind die Wärmezuführleitung und die Wärmeentnahmeleitung strömungstechnisch voneinander getrennt. Abgesehen von eventuellen Leckagen und dergleichen liegt mithin das zweite Arbeitsmedium von dem ersten Arbeitsmedi- um strikt getrennt vor. The heat supply line is designed for the first working medium and the heat extraction line for the second working medium. The second working medium is preferably different from the first working medium. In an alternative embodiment, however, it may correspond to the first working medium. In order to achieve the above advantages, the heat supply and the heat extraction line are fluidly separated from each other. Apart from any leaks and the like, therefore, the second working medium is strictly separated from the first working medium.
Durch die Verwendung mehrerer, strömungstechnisch voneinander getrennter Rohrleitungen und einer entsprechenden Steuerung und/oder Regelung können das Beladen mit Wärme und das Entnehmen von Wärme sowohl zeitlich nacheinander, insbesondere unmittelbar aufeinanderfolgend oder beabstandet nacheinander, als auch gleichzeitig erfolgen. Dabei kann es zum Aufladen des Feststoffwärmespeichers vorgesehen sein, mehr Wärme zuzuführen als in dem gleichen Zeitraum entnommen wird, während dies bei zumindest teilweise gefülltem Wärmespeicher umgekehrt sein kann. In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Wärmezuführleitung zumindest zwei Wärmezuführrohre und die Wärmeentnahmeleitung zumindest zwei Wärmeentnahmerohre aufweist, die den Feststoffwärmespeicher von einer ersten Stirnseite bis zu einer der ersten Stirnseite gegenüberliegenden zweiten Stirnseite wenigstens bereichsweise, insbesondere vollständig, durchgreifen, wobei jeweils zwei der Wärmezuführrohre im Bereich der ersten Stirnseite und jeweils zwei der Wärmeentnahmeroh- re im Bereich der zweiten Stirnseite strömungstechnisch miteinander verbunden sind. Sowohl die Wärmezuführrohre als auch die Wärmeentnahmerohre durchgreifen also bevorzugt den Feststoffwärmespeicher in Längsrichtung vollständig und erstrecken sich zumindest von der ersten Stirnseite bis hin zu der zweiten Stirnseite des Feststoffwärmespeichers. Sie können sich jedoch auch über die erste Stirnseite und/oder die zweite Stirnseite hinaus erstrecken, um das beschriebene strömungstechnische Verbinden von jeweils zwei der Wärmezuführrohre beziehungsweise von jeweils zwei der Wärme- entnahmerohre zu erleichtern. Alternativ kann jedoch selbstverständlich die strömungstechnische Verbindung zwischen den jeweils zwei Wärmezuführ- oder -entnahmerohren ebenfalls in dem Feststoffwärmespeicher beziehungsweise einem Wärmespeichermaterial des Feststoffwärmespeichers eingebettet sein. Die Wärmezuführleitung und die Wärmeentnahmeleitung weisen bevorzugt eine Anzahl der Wärmezuführrohre beziehungsweise Wärmeentnahmerohre auf, die einem Mehrfachen von zwei entspricht. Die Wärmezuführleitung erstreckt sich also, falls sie über nur zwei Wärmezuführrohre verfügt, von der zweiten Stirnseite zumin- dest bis zu der ersten Stirnseite und wieder zurück. Weist die Wärmezuführleitung ein Mehrfaches der zwei Wärmezuführrohre auf, so verläuft sie entsprechend zum Beispiel mehrfach mäanderförmig zwischen der zweiten Stirnseite und der ersten Stirnseite hin und her. Entsprechendes gilt für die Wärmeentnahmeleitung, welche je- doch von der ersten Stirnseite zumindest bis zu der zweiten Stirnseite und wieder zurück zu der ersten Stirnseite verläuft. By using multiple, fluidly separated from each other pipes and a corresponding control and / or regulation, the loading with heat and the removal of heat both temporally succession, in particular immediately successive or spaced successively, as well as simultaneously. It may be provided for charging the solid heat storage to supply more heat than is removed in the same period, while this may be reversed at least partially filled heat storage. In a further advantageous embodiment of the invention, it is provided that the heat supply line at least two heat supply tubes and the heat extraction line has at least two heat removal tubes, the solid heat storage from a first end face to a first end opposite the second end face at least partially, in particular completely, pass through, in each case two of the heat supply tubes in the region of the first end face and two each of the heat extraction tubes re in the region of the second end side are fluidly connected to each other. Both the heat supply tubes and the heat removal tubes thus preferably pass through the solids heat store in the longitudinal direction completely and extend at least from the first end side to the second end face of the solid heat store. However, they can also extend beyond the first end face and / or the second end face in order to facilitate the described fluidic connection of two of the heat supply tubes or of two each of the heat removal tubes. Alternatively, however, of course, the fluidic connection between the two heat supply or -entnahmerohren also be embedded in the solid heat storage or a heat storage material of the solid heat storage. The heat supply line and the heat extraction line preferably have a number of heat supply tubes or heat removal tubes, which corresponds to a multiple of two. The heat supply line thus extends, if it has only two heat supply tubes, from the second end side at least to the first end side and back again. If the heat supply line has a multiple of the two heat supply tubes, then it runs correspondingly, for example, several times meandering between the second end side and the first end side. The same applies to the heat removal line, which, however, extends from the first end face at least to the second end face and back again to the first end face.
In einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass mehrere Wärmezuführleitungen und/oder mehrere Wärmeentnahmeleitungen vorgesehen sind. Es ist also nicht lediglich vorgesehen, die Wärme- zuführleitung strömungstechnisch von der Wärmeentnahmeleitung zu trennen. Vielmehr sind zusätzlich mehrere strömungstechnisch voneinander getrennte Wärmezuführleitungen beziehungsweise mehrere strömungstechnisch voneinander getrennte Wärmeentnahmeleitungen realisiert, um zudem die über das erste Arbeitsmedium zugeführte Wärme gezielt in den Feststoffwärmespeicher einzubringen und/oder analog dazu die Wärme ebenso gezielt mittels des zweiten Arbeitsmediums aus diesem zu entnehmen. Besonders bevorzugt sind dabei die mehreren Wärmezuführleitungen unabhängig voneinander mit dem ersten Arbeitsmedium beaufschlagbar. Entsprechendes gilt für die mehreren Wärmeentnahmeleitungen und das zweite Arbeitsmedium. Beispielsweise sind ebenso viele Wär- mezuführleitungen wie Wärmeentnahmeleitungen in dem Feststoffwärmespeicher vorgesehen. In one embodiment of the invention, it is provided that a plurality of heat supply lines and / or a plurality of heat extraction lines are provided. Thus, it is not merely intended to separate the heat supply line fluidly from the heat extraction line. Rather, in addition, a plurality of fluidly separated from each other Wärmezuführleitungen or realized a plurality of fluidly separated heat extraction lines, in addition to selectively introduce the supplied via the first working fluid heat in the solid heat storage and / or analogous to remove the heat also targeted by means of the second working medium from this. In this case, the plurality of heat supply lines can be acted upon independently of one another by the first working medium. The same applies to the multiple heat extraction lines and the second working medium. For example, as many heat supply lines as heat extraction lines are provided in the solid heat storage.
Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass wenigstens eine der Wärmezuführleitungen, beispielsweise im Bereich der zweiten Stirnseite, über zumindest ein Ventil einer Wärmezuführvertei- leinrichtung an einen Wärmezuführeinlassanschluss oder einen Wärmezuführauslassanschluss der Speichereinrichtung angeschlossen ist. Mittels der Wärmezuführverteileinrichtung kann das erste Arbeitsmedium, das an dem Wärmezuführeinlassanschluss bereitgestellt wird, flexibel auf die Wärmezuführleitungen verteilt werden. Zu diesem Zweck weist die Wärmezuführverteileinrichtung das Ventil auf, das der wenigstens einen der Wärmezuführleitungen zugeordnet ist. A further embodiment of the invention provides that at least one of the heat supply lines, for example in the region of the second end side, is connected to a heat supply inlet connection or a heat supply outlet connection of the storage device via at least one valve of a heat supply distribution device. By means of the heat supply distribution means, the first working medium, which is provided at the heat supply inlet port, can be flexibly distributed to the heat supply pipes. For this purpose, the Wärmezuführverteileinrichtung the valve, which is associated with the at least one of the heat supply lines.
Besonders bevorzugt weisen alle Wärmezuführleitungen jeweils ein derartiges Ventil auf, welches beispielsweise als Mehrwegeventil ausgeführt sein kann. Insbesondere ist das Ventil strömungstechnisch zwischen der Wärmezuführleitung und dem Wärmezuführeinlassanschluss vorgesehen. Alternativ kann es jedoch auch zwischen der Wärmezuführleitung und dem Wärmezuführauslassanschluss angeordnet sein. Auch bei einer derartigen Ausgestaltung ergibt sich die Möglichkeit, das erste Arbeitsmedium gezielt auf die Wärmezuführleitungen zu verteilen. Bevorzugt ist das Ventil derart ausgeführt, dass nicht lediglich ein vollständiges Freigeben oder vollständiges Unterbrechen der über das Ventil verlaufenden Strömungsverbindung möglich ist, sondern vielmehr, dass ein Einstellen eines beliebig wählbaren Massenstroms durch das Ventil realisiert ist. Particularly preferably, all the heat supply lines each have such a valve, which may be designed, for example, as a multi-way valve. In particular, the valve is provided fluidically between the heat supply line and the heat supply inlet connection. Alternatively, however, it may be disposed between the heat supply pipe and the heat supply outlet port. Even with such a configuration, there is the possibility to distribute the first working medium targeted to the heat supply lines. Preferably, the valve is designed such that not only a complete release or complete Interrupting the running over the valve flow connection is possible, but rather that a setting of any selectable mass flow is realized by the valve.
Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass wenigstens zwei der Wärmezuführleitungen, insbesondere alle Wärmezuführleitungen, beispielsweise im Bereich der zweiten Stirnseite, über jeweils wenigstens ein Mehrwegeventil an eine Wärmezuführverteilleitung angeschlossen sind, wobei die Wärmezuführverteilleitung den Wärmezuführeinlassanschluss und den Wärmezuführauslassan- schluss aufweist. Bevorzugt mündet jede der wenigstens zwei Wärmezuführleitungen beidseitig in die Wärmezuführverteilleitung ein. An wenigstens einer dieser Mündungsstellen ist das Mehrwegeventil vorgesehen. Alternativ kann selbstverständlich an jeder Mündungsstelle ein derartiges Mehrwegeventil vorliegen. Das Mehrwegeventil ist bevorzugt als 3/2-Wegeventil ausgeführt. Entsprechend können mithilfe des Mehrwegeventils beziehungsweise der Mehrwegeventile der Massenstrom des ersten Arbeitsmediums aus der Wärmezuführverteilleitung in die Wärmezuführleitung eingestellt werden. Dieses Einstellen erfolgt bevorzugt steuernd und/oder regelnd. Bei einer derartigen Ausgestaltung kann die Strömungsverbindung zwischen der Wärmezuführleitung auf der einen Seite und dem Wärmezuführeinlassanschluss und/oder dem Wärmezuführauslassanschluss auf der anderen Seite vollständig unterbrochen werden. Dabei kann es beispielsweise vorgesehen sein, dass eine unmittel- bare Strömungsverbindung zwischen dem Wärmezuführeinlassanschluss und dem Wärmezuführauslassanschluss vorliegt, welcher mithin nicht über die Wärmezuführleitungen verläuft. Ebenso ist es möglich, die Wärmezuführleitungen einzeln oder in beliebiger Kombination miteinander mit dem Wärmezuführeinlassanschluss und dem Wärmezuführauslassanschluss zu verbinden. Entsprechend kann dem Festkörperwärmespeicher sehr gezielt Wärme mittels des ersten Arbeitsmediums an der gewünschten Stelle zugeführt werden. In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass wenigstens eine der Wärmeentnahmeleitungen, beispielsweise im Bereich der ersten Stirnseite, über zumindest ein Ventil einer Wär- meentnahmeverteileinrichtung an einen Wärmeentnahmeeinlassan- schluss oder einen Wärmeentnahmeauslassanschluss der Speichereinrichtung angeschlossen ist. Zusätzlich oder alternativ ist vorgesehen, dass wenigstens zwei der Wärmezuführleitungen, insbesondere alle Wärmezuführleitungen, beispielsweise im Bereich der zweiten Stirnseite, über jeweils wenigstens ein Mehrwegeventil an eine Wärmeentnahmeverteilleitung angeschlossen sind, wobei die Wärmeentnahmeverteilleitung den Wärmeentnahmeeinlassan- schluss und den Wärmeentnahmeauslassanschluss aufweist. Die vorstehenden Ausführungen für die Wärmezuführleitungen, die Wärmezuführverteilleitung sowie den Wärmezuführeinlassanschluss und den Wärmezuführauslassanschluss sind also analog auf die Wärmeentnahmeleitungen, die Wärmeentnahmeverteilleitung sowie den Wärmeentnahmeeinlassanschluss und den Wärmeentnahmeauslassanschluss übertragbar. A further embodiment of the invention provides that at least two of the heat supply lines, in particular all heat supply lines, for example in the region of the second end face, are connected via at least one multiway valve to a heat supply distribution line, the heat supply distribution line having the heat supply inlet connection and the heat supply outlet connection. Each of the at least two heat supply lines preferably opens into the heat supply distribution line on both sides. At at least one of these mouth points, the multi-way valve is provided. Alternatively, of course, there may be such a multi-way valve at each discharge point. The multi-way valve is preferably designed as a 3/2-way valve. Accordingly, the mass flow of the first working medium can be adjusted from the Wärmezuführverteilleitung in the heat supply by means of the multi-way valve or the multi-way valves. This adjustment preferably takes place in a controlling and / or regulating manner. With such a configuration, the flow communication between the heat supply line on one side and the heat supply inlet port and / or the heat supply outlet port on the other side can be completely interrupted. In this case, provision can be made, for example, for there to be an immediate flow connection between the heat supply inlet connection and the heat supply outlet connection, which therefore does not run over the heat supply lines. It is also possible to connect the heat supply lines with each other individually or in any combination with the heat supply inlet port and the heat supply outlet port. Accordingly, the solid state heat storage can be very targeted heat supplied by the first working medium at the desired location. In a further embodiment of the invention, it is provided that at least one of the heat extraction lines, for example in the region of the first end side, is connected to a heat extraction inlet connection or a heat extraction outlet connection of the storage device via at least one valve of a heat removal distribution device. Additionally or alternatively, it is provided that at least two of the heat supply lines, in particular all heat supply lines, for example in the region of the second end face, are connected via at least one multiway valve to a heat removal distribution line, the heat removal distribution line having the heat removal inlet connection and the heat removal outlet connection. The above explanations for the heat supply lines, the heat supply distribution line and the heat supply inlet connection and the heat supply outlet connection are thus transferable analogously to the heat extraction lines, the heat extraction distribution line and the heat extraction inlet connection and the heat extraction outlet connection.
Eine vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass die Wärmezuführrohre und die Wärmeentnahmerohre von Rohrleitungen ausgebildet sind, die in vertikaler Richtung in mehreren Reihen in dem Feststoffwärmespeicher angeordnet sind, wobei zumindest einige der Rohrleitungen benachbart zueinander liegender Reihen in horizontaler Richtung fluchtend oder versetzt zueinander angeordnet sind. Betrachtet wird also der Feststoffwärmespeicher im Querschnitt. Die Rohrleitungen sind bevorzugt über die gesamte Längserstreckung des Feststoffwärmespeichers parallel zueinander angeordnet und erstrecken sich, wie bereits vorstehend angedeutet, zumindest von der ersten Stirnseite bis zu der dieser gegenüberlie- genden zweiten Stirnseite des Feststoffwärmespeichers. Besonders bevorzugt weisen alle Rohrleitungen eines Kreislaufs, also der Wär- mezuführleitung(en) oder der Wärmeentnahmeleitung(en), insbesondere alle Rohrleitungen des Feststoffwärmespeichers, dieselben Abmessungen auf, insbesondere hinsichtlich ihres Durchmessers und/oder ihrer Länge. An advantageous development of the invention provides that the heat supply tubes and the heat extraction tubes are formed by pipes which are arranged in the vertical direction in a plurality of rows in the solid heat storage, wherein at least some of the pipes of adjacent rows are arranged in the horizontal direction in alignment or offset from each other , So considered is the solid heat storage in cross section. The pipelines are preferably arranged parallel to one another over the entire longitudinal extent of the solid heat accumulator and, as already indicated above, extend at least from the first end side to the second end face of the solid heat accumulator opposite this. Particularly preferably, all the pipelines of a circuit, ie the heat supply line (s) or the heat extraction line (s), in particular all the pipes of the solid heat storage, the same Dimensions on, in particular with regard to their diameter and / or their length.
Die Rohrleitungen können nun prinzipiell beliebig in dem Feststoffwärmespeicher angeordnet sein. Bevorzugt sind sie jedoch in meh- reren Reihen organisiert, wobei stets mehrere der Rohrleitungen in horizontaler Richtung nebeneinander auf derselben Höhe, also an derselben Vertikalposition, angeordnet sind. Die Rohrleitungen einer Reihe sind dabei bevorzugt in horizontaler Richtung voneinander beabstandet angeordnet. Die Rohrleitungen grenzen mithin nicht unmittelbar aneinander, sodass zwischen ihnen das Wärmespeichermaterial des Feststoffwärmespeichers vorliegt. Die Rohrleitungen von zueinander in vertikaler Richtung unmittelbar benachbart angeordneten Reihen sind nun ebenfalls voneinander beabstandet angeordnet, beispielsweise miteinander fluchtend, also an derselben Position in horizontaler Richtung, oder in dieser Richtung versetzt zueinander angeordnet. Im Falle der letztgenannten Ausführungsform liegen die Rohrleitungen einer der Reihen in horizontaler Richtung gesehen beispielsweise mittig zwischen den Rohrleitungen der unmittelbar benachbarten Reihe. Weiterhin können in einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung mehrere Festkörperwärmespeicher vorgesehen sein, wobei die Rohrleitungen der Festkörperwärmespeicher strömungstechnisch miteinander in Reihe oder parallel zueinander geschaltet sind. Die Speichereinrichtung ist also modular ausgebildet und kann in Ab- hängigkeit von der zu speichernden Wärmemenge aus einer beliebigen Anzahl der Festkörperwärmespeicher zusammengesetzt sein. Die in den Festkörperwärmespeichern vorliegenden Rohrleitungen sind vorzugsweise strömungstechnisch miteinander verbunden, sodass die Rohrleitungen der mehreren Festkörperwärmespeicher entweder in Reihe oder parallel zueinander geschaltet sind. Auch eine Kombination aus Parallelschaltung und Reihenschaltung kann vorgesehen sein. Bevorzugt kommen identische Festkörperwärme- Speicher zum Einsatz, sodass die Rohrleitungen des einen der Festkörperwärmespeicher mit den hinsichtlich ihrer Position entsprechenden Rohrleitungen des anderen der Festkörperwärmespeicher strömungstechnisch verbunden werden können beziehungsweise verbunden sind. The pipelines can now be arranged arbitrarily in principle in the solid heat storage. However, they are preferably organized in several rows, with several of the pipes always being arranged in the horizontal direction next to one another at the same height, ie at the same vertical position. The pipelines of a row are preferably arranged spaced apart in the horizontal direction. The pipes therefore do not directly adjoin one another, so that between them the heat storage material of the solid heat storage is present. The pipes from each other in the vertical direction immediately adjacent rows are now also spaced from each other, for example, aligned with each other, ie at the same position in the horizontal direction, or offset in this direction to each other. In the case of the last-mentioned embodiment, the pipelines of one of the rows are located in the horizontal direction, for example centrally between the pipelines of the immediately adjacent row. Furthermore, in a preferred embodiment of the invention, a plurality of solid-state heat storage can be provided, wherein the pipes of the solid-state heat storage fluidically connected to each other in series or in parallel. The storage device is therefore modular and can be composed of any number of solid-state heat storage devices as a function of the amount of heat to be stored. The present in the solid state heat storage pipes are preferably fluidically connected to each other, so that the pipes of the plurality of solid heat storage are connected either in series or in parallel. A combination of parallel connection and series connection can also be provided. Preferably, identical solid-state heat Memory used, so that the pipes of one of the solid state heat storage can be fluidly connected to the corresponding with respect to their position of the other pipes of the solid state heat storage or are connected.
Eine vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass den mehreren Festkörperwärmespeichern eine gemeinsame Wärmezuführverteileinrichtung und/oder eine gemeinsame Wärmeentnahme- verteileinrichtung zugeordnet ist, oder dass für zumindest einen Teil der Festkörperwärmespeicher separate Wärmezuführverteileinrich- tungen und/oder separate Wärmeentnahmeverteileinrichtungen vorgesehen sind. Die gemeinsame Wärmezuführverteileinrichtung beziehungsweise Wärmeentnahmeverteileinrichtung hat den Vorteil, dass die Speichereinrichtung einen vergleichsweise einfachen Auf- bau aufweist, weil die mehreren Festkörperwärmespeicher lediglich an die gemeinsame Wärmezuführverteileinrichtung beziehungsweise Wärmeentnahmeverteileinrichtung angeschlossen werden müssen. Auf diese Art und Weise kann die Speicherkapazität der Speichereinrichtung einfach skaliert werden. Beispielsweise liegen die mehreren Wärmespeicher, die an die gemeinsame Wärmezuführverteileinrichtung und/oder Wärmeentnah- meverteileinrichtung angeschlossen sind, in strömungstechnischer Parallelschaltung und/oder Reihenschaltung vor. Besonders bevorzugt liegt sowohl die gemeinsame Wärmezuführverteileinrichtung als auch die gemeinsame Wärmeentnahmeverteileinrichtung vor. Zwischen diesen sind die Festkörperwärmespeicher strömungstechnisch angeordnet. An advantageous development of the invention provides that the plurality of solid-state heat storage is assigned a common Wärmezuführverteileinrichtung and / or a common Wärmeentnahme- distribution, or that at least a portion of the solid heat storage separate Wärmezuführverteileinrich- and / or separate heat extraction distribution devices are provided. The common Wärmezuführverteileinrichtung or heat removal distribution device has the advantage that the storage device has a relatively simple construction, because the plurality of solid heat storage must be connected only to the common Wärmezuführverteileinrichtung or heat removal distribution device. In this way, the storage capacity of the storage device can be easily scaled. For example, the plurality of heat accumulators which are connected to the common heat supply distribution device and / or heat removal distribution device are in fluidic parallel connection and / or series connection. Particularly preferably, both the common heat supply distribution device and the common heat removal distribution device are present. Between these, the solid-state heat storage are arranged fluidically.
Liegen für den wenigstens einen Teil der Festkörperwärmespeicher die separaten Wärmezuführverteileinrichtungen beziehungsweise Wärmeentnahmeverteileinrichtungen vor, so kann das jeweilige Arbeitsmedium beispielsweise gezielt dem gewünschten Festkörperwärmespeicher beziehungsweise den gewünschten Festkörperwär- mespeichern und zusätzlich der gewünschten Wärmezuführleitung beziehungsweise Wärmeentnahmeleitung zugeführt werden. Während also die gemeinsame Wärmezuführverteileinrichtung beziehungsweise Wärmeentnahmeverteileinrichtung ein einfaches Skalie- ren der Speichereinrichtung zulässt, ohne dass der Aufwand für die strömungstechnische Verschaltung zunimmt, kann mit den separaten Wärmezuführverteileinrichtungen beziehungsweise Wärmeent- nahmeverteileinrichtungen die Wärme besonders gezielt zugeführt beziehungsweise entnommen werden. Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass die Rohrleitungen aus einem Material bestehen, welches eine größere Wärmeleitzahl aufweist als das Material des Festkörperwärmespeichers. Das Material des Festkörperwärmespeichers kann auch als Wärmespeichermaterial bezeichnet werden. Das Rohrleitungsmaterial ist bevorzugt von dem Wärmespeichermaterial verschieden. Durch die bessere Wärmeleitfähigkeit des Materials der Rohrleitungen im Vergleich mit dem Wärmespeichermaterial kann die Wärme mittels des jeweiligen Arbeitsmediums effizient zugeführt oder entnommen werden. If the separate heat supply distribution devices or heat extraction distribution devices are present for the at least one part of the solid-state heat accumulator, then the respective working medium can, for example, be targeted to the desired solid-state heat accumulator or the desired solid state heat storage. store and additionally be supplied to the desired heat supply or heat extraction line. Thus, while the common heat supply distribution device or heat extraction distribution device permits simple scaling of the storage device without increasing the complexity of the fluidic connection, the heat can be supplied or removed in a particularly targeted manner with the separate heat supply distribution devices or heat extraction distribution devices. A development of the invention provides that the pipes consist of a material which has a greater thermal conductivity than the material of the solid heat storage. The material of the solid state heat storage can also be referred to as a heat storage material. The piping material is preferably different from the heat storage material. Due to the better thermal conductivity of the material of the pipes in comparison with the heat storage material, the heat can be efficiently supplied or removed by means of the respective working medium.
Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass der Festkörperwärmespeicher aus Beton, Keramik, mineralischem Schüttgut, Stahl oder einer Mischung aus diesen Materialien besteht. Grundsätzlich kann der Festkörperwärmespeicher aus einem beliebigen Material bestehen, welches in dem während des Betriebs der Speichereinrichtung zu erwartenden Temperaturbereich des Fest- körperwärmespeichers stets als Festkörper vorliegt, also im festen Aggregatzustand. Beispielsweise wird als Wärmespeichermaterial Beton verwendet, sodass der Festkörperwärmespeicher als Betonwärmespeicher ausgebildet ist. Dem Beton kann selbstverständlich wenigstens ein Zuschlagstoff, wenigstens ein Füllstoff und/oder we- nigstens ein Additiv zugegeben werden, um zum einen eine dichte Betonmatrix und zum anderen eine hohe Wärmeleitfähigkeit zu erzielen ; beziehungsweise auch eine gewollte Dampfdurchlässigkeit zu ermöglichen. Der Zuschlagstoff ist insbesondere Kies oder Sand, der in Abhängigkeit von örtlichen Gegebenheiten ausgewählt wird. Als Additive können beispielsweise Schwermineralien und/oder Metallverbindungen verwendet werden. Unter den Schwermineralien sind beispielsweise Mineralien mit einer Dichte von mindestens 2,65 g/cm3 oder mindestens 2,9 g/cm3 zu verstehen. Als Schwermineralien werden beispielsweise Metalloxide und/oder silikatische Verbindungen, insbesondere in beliebiger Kombination, herangezogen. An advantageous embodiment of the invention provides that the solid heat storage of concrete, ceramic, mineral bulk, steel or a mixture of these materials. In principle, the solid-state heat accumulator can consist of any desired material which is always present in the temperature range of the solid-state heat accumulator to be expected during operation of the storage device, ie in the solid state of matter. For example, concrete is used as heat storage material, so that the solid-state heat storage is designed as concrete heat storage. Of course, at least one additive, at least one filler and / or at least one additive can be added to the concrete in order, on the one hand, to achieve a dense concrete matrix and, on the other hand, a high thermal conductivity; or a desired vapor permeability too enable. The aggregate is especially gravel or sand, which is selected depending on local conditions. For example, heavy minerals and / or metal compounds can be used as additives. For example, heavy minerals are minerals having a density of at least 2.65 g / cm 3 or at least 2.9 g / cm 3 . As heavy minerals, for example, metal oxides and / or silicate compounds, in particular in any combination, are used.
In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass mehrere Wärmeentnahmeeinlassanschlüsse und mehrere Wärme- entnahmeauslassanschlüsse vorgesehen sind, die strömungstechnisch jeweils mit zumindest einer Wärmeentnahmeleitung verbindbar sind. Über jeweils einen Wärmeentnahmeeinlassanschluss und einen Wärmeentnahmeauslassanschluss ist ein Wärmeverbraucher an die Speichereinrichtung angeschlossen. Liegen nun mehrere Wärmeentnahmeeinlassanschlüsse und mehrere Wärmeentnahme- auslassanschlüsse vor, so können mehrere dieser Wärmeverbraucher mithilfe von der Speichereinrichtung entnommener Wärme versorgt beziehungsweise betrieben werden, insbesondere unabhängig voneinander. Es ist also nicht notwendig, mehrere Wärmeverbraucher strömungstechnisch parallel oder in Reihe geschaltet gemeinsam an einen Wärmeentnahmeeinlassanschluss und einen Wärmeentnahmeauslassanschluss anzuschließen. Gleichwohl ist in einer alternativen Ausgestaltung der Erfindung selbstverständlich möglich. Dabei ist es von Vorteil, wenn die Wärmeentnahmeeinlassanschlüsse und Wärmeentnahmeauslassanschlüsse strömungstechnisch wahlfrei beziehungsweise flexibel mit den Wärmeentnahmeleitungen verbunden werden können. Beispielsweise ist jeweils mindestens eine Wärmeentnahmeleitung mit einem der Wärmeentnahmeein- lassanschlüsse und einem der Wärmeentnahmeauslassanschlüsse strömungstechnisch verbindbar. Besonders bevorzugt ist jedoch jeder der Wärmeentnahmeeinlassanschlüsse und der Wärmeentnah- meauslassanschlüsse mit jeweils mehreren Wärmeentnahmeleitungen verbindbar. In einer bevorzugten Ausgestaltung ist dies gleichzeitig möglich, sodass beispielsweise ein erster Wärmeverbraucher mit über eine erste Wärmeentnahmeleitung entnommener Wärme und ein zweiter Wärmeverbraucher mit über eine zweite Wärmeentnahmeleitung entnommener Wärme versorgt werden kann. Entsprechend können die Verbraucher gleichzeitig und völlig unabhängig voneinander betrieben werden, solange die Speichereinrichtung beziehungsweise der Feststoffwärmespeicher einen ausreichenden Ladestand aufweist. In a further embodiment of the invention, it is provided that a plurality of heat extraction inlet connections and a plurality of heat extraction outlet connections are provided, which can be fluidly connected to at least one heat extraction line. A heat consumer is connected to the storage device via a respective heat removal inlet connection and a heat extraction outlet connection. If there are now several heat removal inlet connections and several heat extraction outlet connections, then several of these heat consumers can be supplied or operated by means of heat removed from the storage device, in particular independently of one another. It is therefore not necessary to connect a plurality of heat consumers fluidically in parallel or in series together to a heat extraction inlet connection and a heat extraction outlet connection. Nevertheless, in an alternative embodiment of the invention is of course possible. It is advantageous if the heat extraction inlet connections and heat extraction outlet connections can be fluidically optionally or flexibly connected to the heat extraction lines. For example, at least one heat extraction line can be fluidly connected to one of the heat extraction inlet connections and one of the heat extraction outlet connections. However, it is particularly preferable for each of the heat removal inlet connections and the heat extraction inlet meauslassanschlüsse connectable with several heat extraction lines. In a preferred embodiment, this is simultaneously possible, so that, for example, a first heat consumer can be supplied with heat removed via a first heat extraction line and a second heat consumer can be supplied with heat removed via a second heat extraction line. Accordingly, the consumers can be operated simultaneously and completely independently of each other, as long as the storage device or the solid heat storage has a sufficient charge level.
Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung sieht vor, dass nur ein Wärmezuführeinlassanschluss und nur ein Wärmezuführaus- lassanschluss vorgesehen sind. Während also beispielsweise das Entnehmen der Wärme über die mehreren Wärmeentnahmeeinlass- anschlüsse und die mehreren Wärmeentnahmeauslassanschlüsse vorgesehen sein kann, ist das Zuführen von Wärme lediglich über einen Kreislauf realisiert, welcher über den Wärmezuführeinlassanschluss und den Wärmezuführauslassanschluss verläuft. Sollen demnach mehrere Wärmequellen vorgesehen sein, so liegen diese strömungstechnisch parallel zueinander oder in Reihe geschaltet vor. Ein unabhängiges Erwärmen verschiedener Bereiche des Festkörperwärmespeichers mit Wärme aus verschiedenen Wärmequellen ist mithin bevorzugt nicht vorgesehen. A preferred embodiment of the invention provides that only one Wärmezuführeinlassanschluss and only one Wärmezuführaus- lassanschluss are provided. Thus, for example, while the removal of the heat may be provided via the plurality of heat extraction inlet ports and the plurality of heat extraction outlet ports, the supply of heat is realized only via a circuit which passes over the heat supply inlet port and the heat supply outlet port. Accordingly, if a plurality of heat sources are to be provided, they are fluidically parallel to one another or connected in series. An independent heating of different areas of the solid state heat storage with heat from different heat sources is therefore preferably not provided.
Vorteilhafterweise ist in dem Festkörperwärmespeicher zumindest ein Temperatursensor eingebettet. Mithilfe des Temperatursensors kann die Temperatur des Festkörperwärmespeichers oder zumindest eines Teils des Festkörperwärmespeichers festgestellt werden. Anhand der mithilfe des Temperatursensors ermittelten Temperatur kann anschließend das Zuführen und/oder das Entnehmen von Wärme aus dem Festkörperwärmespeicher gesteuert und/oder geregelt werden. Schließlich kann es vorgesehen sein, dass eine Heizeinrichtung, insbesondere eine elektrische Heizeinrichtung, mit zumindest einer Wärmezuführleitung strömungstechnisch verbunden oder verbindbar ist. Die Heizeinrichtung wird bevorzugt mit regenerativ erzeugter Energie versorgt. Beispielsweise ist sie auf der dem Feststoffwärmespeicher abgewandten Seite der Wärmezuführverteileinrichtung an diese beziehungsweise den Wärmezuführeinlassanschluss und den Wärmezuführauslassanschluss angeschlossen. Beispielsweise ist die Heizeinrichtung unmittelbar sowohl an den Wärmezuführeinlass- anschluss als auch den Wärmezuführauslassanschluss angeschlossen. Entsprechend kann mittels der, insbesondere einzigen, Heizeinrichtung der Speichereinrichtung auch mehreren Festkörperwärmespeichern Wärme zugeführt, diese also beheizt werden. Die Heizeinrichtung kann insoweit auch für mehrere Festkörperwärmespeicher als zentrale Heizeinrichtung vorliegen. Die Heizeinrichtung ist vorzugsweise parallel oder in Reihe geschaltet zu einer weiteren Wärmequelle angeordnet. Die Heizeinrichtung liegt insbesondere als elektrische Heizeinrichtung vor, welche bevorzugt mit elektrischer Energie aus einer regenerativen Energiequelle, zum Beispiel einer Windkraftanlage oder dergleichen, versorgt wird. Advantageously, at least one temperature sensor is embedded in the solid-state heat store. By means of the temperature sensor, the temperature of the solid state heat storage or at least a portion of the solid state heat storage can be determined. Based on the temperature determined by means of the temperature sensor, the supply and / or removal of heat from the solid-state heat store can then be controlled and / or regulated. Finally, provision can be made for a heating device, in particular an electrical heating device, to be fluidically connected or connectable to at least one heat supply line. The heating device is preferably supplied with regeneratively generated energy. For example, it is connected to the side facing away from the solid heat storage side of the Wärmezuführverteileinrichtung to this or the Wärmezuführeinlassanschluss and the Wärmezuführauslassanschluss. For example, the heater is directly connected to both the heat supply inlet port and the heat supply outlet port. Accordingly, heat can also be supplied to a plurality of solid-state heat accumulators by means of the, in particular single, heating device of the storage device, ie these can be heated. The heater can also be present for several solid state heat storage as a central heating. The heating device is preferably arranged in parallel or in series with another heat source. The heating device is present in particular as an electrical heating device, which is preferably supplied with electrical energy from a regenerative energy source, for example a wind power plant or the like.
Die Erfindung betrifft weiterhin ein Verfahren zum Betreiben einer Speichereinrichtung zum Zwischenspeichern von thermischer Energie, insbesondere einer Speichereinrichtung gemäß den vorstehenden Ausführungen, wobei die Speichereinrichtung wenigstens einen Feststoffwärmespeicher, insbesondere einen Betonwärmespeicher, aufweist. Dabei ist vorgesehen, dass in dem Feststoffwärmespeicher zumindest eine Wärmezuführleitung für ein erstes Arbeitsmedium und zumindest eine strömungstechnisch von der Wärmezuführleitung getrennte Wärmeentnahmeleitung für ein zweites Arbeitsmedi- um wenigstens bereichsweise angeordnet sind, wobei der Massenstrom des ersten Arbeitsmediums durch die Wärmezuführleitung und der Massenstrom des zweiten Arbeitsmediums durch die Wärmeentnahmeleitung unabhängig voneinander eingestellt werden. Auf die Vorteile der Speichereinrichtung wurde bereits eingegangen. Sowohl das Verfahren als auch die Speichereinrichtung können gemäß den vorstehenden Ausführungen weitergebildet sein, sodass insoweit auf diese verwiesen wird. Durch das Einstellen der Massen- ströme unabhängig voneinander kann - wie ausgeführt - dem Feststoffwärmespeicher gezielt Wärme zugeführt und entnommen werden, insbesondere gleichzeitig oder nacheinander, beispielsweise unmittelbar anschließend oder mit zeitlichem Abstand. The invention further relates to a method for operating a storage device for temporarily storing thermal energy, in particular a storage device according to the above statements, wherein the storage device has at least one solid heat storage, in particular a concrete heat storage. It is provided that in the solid heat storage at least one heat supply for a first working fluid and at least one fluidically separated from the heat supply line heat extraction line for a second Arbeitsmedi- are arranged at least partially, wherein the mass flow of the first working medium through the heat supply and the mass flow of the second working medium be set independently by the heat extraction line. The advantages of the storage device have already been discussed. Both the method and the memory device can be developed in accordance with the above explanations, so that reference is made to this extent. By setting the mass flows independently of one another, heat can be selectively supplied to and removed from the solid heat store, in particular simultaneously or one after the other, for example immediately thereafter or with a time interval.
In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass die Massenströme derart eingestellt werden, dass die Maximaltemperatur des ersten Arbeitsmediums von der Maximaltemperatur des zweiten Arbeitsmediums verschieden ist, insbesondere auch wenn dem Feststoffwärmespeicher gleichzeitig Wärme über das erste Arbeitsmedium zugeführt und über das zweite Arbeitsmedium entnommen wird. Unter der Maximaltemperatur ist die höchste Temperatur zu verstehen, welche unter normalen Betriebsbedingungen der Speichereinrichtung in dem jeweiligen Arbeitsmedium im Bereich der Speichereinrichtung auftritt. Die Maximaltemperatur des ersten Arbeitsmediums wird also beispielsweise an dem Wärmezuführein- lassanschluss und die Maximaltemperatur des zweiten Arbeitsmediums in der Wärmeentnahmeleitung und/oder dem Wärmeentnah- meauslassanschluss auftreten. In a preferred embodiment of the invention, it is provided that the mass flows are adjusted such that the maximum temperature of the first working medium is different from the maximum temperature of the second working medium, especially if the solid heat storage is simultaneously supplied heat via the first working medium and removed via the second working medium , The maximum temperature is to be understood as the highest temperature which occurs under normal operating conditions of the storage device in the respective working medium in the region of the storage device. The maximum temperature of the first working medium will therefore occur, for example, at the heat supply inlet connection and the maximum temperature of the second working medium in the heat extraction line and / or the heat extraction outlet connection.
Bevorzugt ist die Maximaltemperatur des ersten Arbeitsmediums größer als die Maximaltemperatur des zweiten Arbeitsmediums. Bei- spielsweise beträgt die Maximaltemperatur des ersten Arbeitsmediums wenigstens 300° C, wenigstens 350° C oder wenigstens 400°C, während die Maximaltemperatur des zweiten Arbeitsmediums bei höchstens 100°C liegt. Die Massenströme des ersten Arbeitsmediums und des zweiten Arbeitsmediums werden nun derart eingestellt, dass die genannte Bedingung erfüllt ist. Dies soll insbesondere auch dann der Fall sein, wenn dem Feststoffwärmespeicher gleichzeitig - über das erste Arbeitsmedium - Wärme zugeführt und - über das zweite Arbeitsmedium - entnommen wird, also die Massenströme der beiden Arbeitsmedien durch den Feststoffwärmespeicher jeweils größer als Null sind. Preferably, the maximum temperature of the first working medium is greater than the maximum temperature of the second working medium. For example, the maximum temperature of the first working medium is at least 300 ° C, at least 350 ° C or at least 400 ° C, while the maximum temperature of the second working medium is at most 100 ° C. The mass flows of the first working medium and the second working medium are now adjusted so that the said condition is met. This should in particular be the case even if the solid heat storage at the same time - via the first working medium - supplied heat and - on the second working fluid - is taken, so the mass flows of the two working media are each greater than zero by the solid heat storage.
Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass das erste Arbeits- medium von dem zweiten Arbeitsmedium verschieden gewählt, insbesondere als erstes Arbeitsmedium ein erstes Öl, bevorzugt ein Thermalöl, und als zweites Arbeitsmedium Wasser, eine wasserhaltige Lösung oder ein zweites Öl, insbesondere ein Thermalöl, verwendet wird. Wie bereits vorstehend angedeutet, sollen die Tempe- raturbereiche, welche in den beiden Arbeitsmedien auftreten, voneinander verschieden sein. Dies gilt insbesondere für die Maximaltemperaturen, die in dem ersten und dem zweiten Arbeitsmedium auftreten. Aus diesem Grund werden die Arbeitsmedien auf die unterschiedlichen Temperaturbereiche abgestimmt. Auf diese Weise wird insbesondere auch im mittleren Temperaturbereich und im Hochtemperaturbereich ein Betreiben der Speichereinrichtung bei niedrigem Druck sowohl in der Wärmezuführleitung als auch in der Wärmeentnahmeleitung möglich. Bevorzugt entsprechen die Drücke sowohl in der Wärmezuführleitung als auch in der Wärmeentnahmelei- tung wenigstens näherungsweise dem Umgebungsdruck oder weichen lediglich geringfügig von diesem ab. Entsprechend müssen der Feststoffwärmespeicher beziehungsweise die in diesem angeordneten Rohrleitungen nicht druckfest ausgelegt sein. A development of the invention provides that the first working medium is selected differently from the second working medium, in particular as the first working medium a first oil, preferably a thermal oil, and as the second working medium water, a water-containing solution or a second oil, in particular a thermal oil, is used. As already indicated above, the temperature ranges which occur in the two working media should be different from one another. This applies in particular to the maximum temperatures that occur in the first and the second working medium. For this reason, the working media are adapted to the different temperature ranges. In this way, operation of the storage device at low pressure both in the heat supply line and in the heat extraction line is possible especially in the medium temperature range and in the high temperature range. The pressures in the heat supply line as well as in the heat extraction line preferably at least approximately correspond to the ambient pressure or only deviate slightly therefrom. Accordingly, the solid heat storage or arranged in this pipeline must not be designed pressure-resistant.
Das bedeutet jedoch, dass während des Betriebs der Speicherein- richtung kein Phasenübergang der Arbeitsmedien stattfinden darf. Aus diesem Grund wird als erstes Arbeitsmedium beispielsweise das erste Öl gewählt. Dieses weist bevorzugt einen Siedepunkt auf, welcher über der Maximaltemperatur des ersten Arbeitsmediums, besonders bevorzugt deutlich über dieser, liegt. Beispielsweise liegt der Siedepunkt bei einer Temperatur, die um den Faktor von wenigstens 1 ,1 ; wenigstens 1 ,25; oder wenigstens 1 ,5 größer ist als die Maximaltemperatur. Diese Eigenschaft wird beispielsweise von dem Thermalöl erfüllt. Während als Thermalöl grundsätzlich jedes beliebige hochtemperaturfeste Öl verwendet werden kann, werden entweder Mineralöle (aus Kostengründen), synthetische Öle (aufgrund ihrer niedrigen Korrosivität) oder biologische Öle bevorzugt. Das ers- te Arbeitsmedium ist zum Beispiel ein Hochtemperatur-Thermalöl. However, this means that no phase transition of the working media may take place during operation of the storage device. For this reason, for example, the first oil selected as the first working medium. This preferably has a boiling point which is above the maximum temperature of the first working medium, particularly preferably clearly above it. For example, the boiling point is at a temperature that is at least 1, 1; at least 1, 25; or at least 1.5, is greater than the maximum temperature. This property is used, for example, by the Thermal oil fulfilled. While any high temperature solid oil can be used as the thermal oil, either mineral oils (for cost reasons), synthetic oils (due to their low corrosivity) or biological oils are preferred. The first working medium is, for example, a high-temperature thermal oil.
Als zweites Arbeitsmedium kann beispielsweise Wasser oder eine wasserhaltige Lösung verwendet werden. Dies ist insbesondere dann der Fall, wenn die Maximaltemperatur des zweiten Arbeitsmediums gering ist, also beispielsweise weniger als 100°C, insbesonde- re weniger als 95 ° C, beträgt. Alternativ kann auch das zweite Öl als zweites Arbeitsmedium zum Einsatz kommen. Das zweite Öl kann dem ersten Öl entsprechen, beispielsweise also als Thermalöl vorliegen. Insbesondere ist das zweite Arbeitsmedium ein Mitteltempe- ratur-Thermalöl. Eine vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass der Feststoffwärmespeicher in mehrere logische Wärmespeichersegmente unterteilt ist, die jeweils wenigstens eine Wärmezuführleitung und wenigstens eine Wärmeentnahmeleitung aufweisen, wobei die Temperatur jedes Wärmespeichersegments mittels wenigstens ei- nes Temperatursensors bestimmt wird. Dabei sollen die Massenströme der Arbeitsmedien durch die Wärmezuführleitung und die Wärmeentnahmeleitung jedes Wärmespeichersegments unabhängig von den Massenströmen der weiteren Wärmespeichersegmente einstellbar sein. Die wenigstens eine Wärmeentnahmeleitung ist bevor- zugt mit der wenigstens einen Wärmezuführleitung thermisch gekoppelt, insbesondere ist die Wärmeentnahmeleitung die der Wärmezuführleitung - zumindest im Querschnitt gesehen - am nächsten gelegene Wärmeentnahmeleitung. As a second working medium, for example, water or a water-containing solution can be used. This is the case, in particular, when the maximum temperature of the second working medium is low, that is, for example, less than 100 ° C., in particular less than 95 ° C. Alternatively, the second oil can be used as a second working medium. The second oil may correspond to the first oil, for example as thermal oil. In particular, the second working medium is a medium-temperature thermal oil. An advantageous development of the invention provides that the solid heat storage is divided into a plurality of logical heat storage segments, each having at least one heat supply and at least one heat extraction line, wherein the temperature of each heat storage segment is determined by at least one temperature sensor. The mass flows of the working media should be adjustable by the heat supply and the heat extraction line of each heat storage segment independently of the mass flows of the other heat storage segments. The at least one heat removal line is preferably thermally coupled to the at least one heat supply line, in particular the heat extraction line is the heat removal line closest to the heat supply line - at least in cross section.
Jedes Wärmespeichersegment weist zudem einen Temperatur- sensor auf. Dieser ist bevorzugt derart angeordnet, dass er von den weiteren Wärmespeichersegmenten beziehungsweise deren Temperatur möglichst wenig beeinflusst wird. Beispielsweise ist der Tempe- ratursensor - im Querschnitt gesehen - mittig in dem jeweiligen Wärmespeichesegment angeordnet. Aus der mittels des Temperatursensors bestimmten, insbesondere gemessenen, Temperatur kann die in dem jeweiligen Wärmespeichersegment vorliegende Wärmemenge beziehungsweise die verbleibende Wärmekapazität bestimmt oder zumindest näherungsweise geschätzt werden. Dabei wird beispielsweise zusätzlich eine Umgebungstemperatur in der Umgebung der Speichereinrichtung berücksichtigt. Somit kann anhand der Temperatur ein Einstellen der Massenströme der Arbeits- medien derart erfolgen, dass beispielsweise keine thermische Überbelastung des Wärmespeichersegments auftritt und/oder die vorstehend beschriebenen Bedingungen bezüglich der Maximaltemperaturen eingehalten werden. Each heat storage segment also has a temperature sensor. This is preferably arranged such that it is influenced as little as possible by the other heat storage segments or their temperature. For example, the temperature Ratursensor - seen in cross section - arranged centrally in the respective heat storage segment. From the determined by means of the temperature sensor, in particular measured, the temperature present in the respective heat storage segment amount of heat or the remaining heat capacity can be determined or at least approximately estimated. In this case, for example, additionally an ambient temperature in the environment of the storage device is taken into account. Thus, based on the temperature, the mass flows of the working media can be adjusted in such a way that, for example, no thermal overloading of the heat storage segment occurs and / or the conditions described above with respect to the maximum temperatures are maintained.
Eine vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass zumin- dest in einer ersten Betriebsart für ein kälteres der Wärmespeichersegmente der Massenstrom durch die jeweilige Wärmezuführleitung vergrößert und/oder der Massenstrom durch die jeweilige Wärmeentnahmeleitung verringert und/oder für ein wärmeres der Wärmespeichersegmente der Massenstrom durch die jeweilige Wärmezu- führleitung verringert und/oder der Massenstrom durch die jeweilige Wärmeentnahmeleitung vergrößert wird. Das Vergrößern beziehungsweise Verkleinern des Massenstroms erfolgt jeweils bezüglich des entsprechenden Massenstroms des wenigstens einen weiteren Wärmespeichersegments. Wird also festgestellt, dass wenigstens eines der Wärmespeichersegmente eine niedrigere Temperatur aufweist als das weitere Wärmespeichersegment, so wird ihm zumindest vorübergehend eine größere Wärmemenge pro Zeiteinheit zugeführt beziehungsweise eine geringere Wärmemenge pro Zeiteinheit entnommen als diesem weiteren Wärmespeichersegment. Dies geschieht durch entsprechendes Einstellen des Massenstroms durch die Wärmezuführleitung und/oder des Massenstroms durch die Wärmeentnahmeleitung des Wärmespeichersegments. Analog hierzu kann selbstverständlich vorgegangen werden, wenn festgestellt wird, dass wenigstens eines der Wärmespeichersegmente wärmer ist als zumindest ein weiteres. In diesem Fall kann dem Wärmespeichersegment eine kleinere Wärmemenge pro Zeiteinheit zugeführt und/oder eine größere Wärmemenge pro Zeiteinheit entnommen werden. Auch dies geschieht durch entsprechendes Einstellen des Massenstroms durch die Wärmezuführleitung beziehungsweise die Wärmeentnahmeleitung. Mit der vorstehend genannten Vorgehensweise wird insbesondere eine gleichmäßige Temperaturverteilung über die Wärmespeichersegmente hinweg erzielt, sodass das zweite Arbeitsmedium bei gleichen Massenströmen für verschiedene Wärmespeichersegmente jeweils mit derselben oder zumindest einer ähnlichen Temperatur entnommen werden kann. In einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass zumindest in einer zweiten Betriebsart der Massenstrom durch die Wärmezuführleitung zum Zuführen einer bestimmten Wärmezuführmenge in ein erstes der Wärmespeichersegmente eingestellt wird, wobei der Massenstrom durch die Wärmeentnahmeleitung we- nigstens eines weiteren der Wärmespeichersegmente zum Entnehmen einer bestimmten Wärmeentnahmemenge, die größer oder gleich der Wärmezuführmenge ist, eingestellt wird. Die dem weiteren der Wärmespeichersegmente in Form der Wärmeentnahmemenge entnommene Wärmemenge wird also zumindest teilweise dem ers- ten der Wärmespeichersegmente in Form der Wärmezuführmenge zugeführt. Die Wärmeentnahmemenge kann größer als die Wärmezuführmenge sein, sodass dem Wärmespeichersegment die in diesem gespeicherte Wärme - bei ausreichendem Ladestand - entnommen wird. Beispielsweise kann es vorgesehen sein, dass für das weitere der Wärmespeichersegmente der Massenstrom durch die Wärmezuführleitung derart eingestellt wird, dass die unmittelbar in das weitere der Wärmespeichersegmente eingebrachte Wärmezuführmenge kleiner als die diesem entnommene Wärmeentnahmemenge ist. Insbesondere ist die dem weiteren der Wärmespeichersegmente zugeführte Wärmezuführmenge gleich Null und mithin der Massenstrom durch die Wärmezuführleitung ebenfalls gleich Null. An advantageous development of the invention provides that at least in a first operating mode for a colder of the heat storage segments increases the mass flow through the respective Wärmezuführleitung and / or reduced the mass flow through the respective heat extraction line and / or for a warmer of the heat storage segments of the mass flow through the respective heat supply line reduced and / or the mass flow through the respective heat extraction line is increased. The increasing or decreasing of the mass flow takes place in each case with respect to the corresponding mass flow of the at least one further heat storage segment. Thus, if it is determined that at least one of the heat storage segments has a lower temperature than the further heat storage segment, it is at least temporarily supplied to a larger amount of heat per unit time or a smaller amount of heat per unit time taken as this further heat storage segment. This is done by appropriately adjusting the mass flow through the heat supply line and / or the mass flow through the heat extraction line of the heat storage segment. By analogy, it is of course possible to proceed if it is determined that at least one of the heat storage segments is warmer than at least one other. In this case, the heat storage segment, a smaller amount of heat per unit time supplied and / or a larger amount of heat per unit time can be removed. This is also done by appropriately adjusting the mass flow through the heat supply line or the heat extraction line. In particular, a uniform temperature distribution over the heat storage segments is achieved with the above-mentioned procedure, so that the second working medium can be taken out at the same mass flows for different heat storage segments, each with the same or at least a similar temperature. In a preferred embodiment of the invention, it is provided that, at least in a second mode of operation, the mass flow through the heat supply line is adjusted to supply a specific amount of heat to a first one of the heat storage segments, the mass flow passing through the heat extraction line of at least one other of the heat storage segments for removal of a particular one Heat extraction amount that is greater than or equal to the heat supply amount is set. The quantity of heat removed from the other of the heat storage segments in the form of the heat removal quantity is thus at least partially supplied to the first of the heat storage segments in the form of the heat supply quantity. The heat removal amount may be greater than the amount of heat supply, so that the heat storage segment stored in this heat - with sufficient charge level - is removed. For example, it can be provided that for the further of the heat storage segments of the mass flow is adjusted by the heat supply such that the directly in the further the Heat storage segments introduced heat input quantity is smaller than the heat removal amount removed this. In particular, the heat supply amount supplied to the other of the heat storage segments is equal to zero and consequently the mass flow through the heat supply line is also equal to zero.
Die Wärmespeichersegmente beschreiben, wie vorstehend bereits dargelegt, lediglich eine logische Aufteilung des Feststoffwärmespeichers. Entsprechend sind die einzelnen Wärmespeichersegmente miteinander wärmeübertragend verbunden beziehungsweise gekop- pelt. Bevorzugt sind das erste und das weitere der Wärmespeichersegmente unmittelbar benachbart zueinander angeordnet, sodass die dem ersten der Wärmespeichersegmente zugeführte Wärmezuführmenge durch Wärmeleitung in das weitere der Wärmespeichersegmente gelangen kann, wo sie in Form der Wärmeentnahmemen- ge entnommen wird. The heat storage segments describe, as already explained above, only a logical division of the solid heat storage. Accordingly, the individual heat storage segments are connected or coupled to one another in a heat-transmitting manner. Preferably, the first and the further of the heat storage segments are arranged immediately adjacent to each other, so that the first of the heat storage segments supplied Wärmezuführmenge can pass through heat conduction into the other of the heat storage segments, where it is removed in the form of Wärmeentnahmemen- ge.
Es liegt also lediglich ein mittelbares Zuführen von Wärme in das weitere der Wärmespeichersegmente aus dem ersten der Wärmespeichersegmente vor. Auf diese Weise kann beispielsweise das erste der Wärmespeichersegmente auf eine hohe Temperatur ge- bracht werden und dennoch das zweite Arbeitsmedium lediglich mit einer geringeren Temperatur beaufschlagt werden, sodass dessen vorgegebene Maximaltemperatur auch bei nur geringem Massenstrom nicht erreicht wird, nämlich weil es nicht das erste der Wärmespeichersegmente, sondern lediglich das weitere der Wärmespei- chersegmente durchläuft. Thus, there is only an indirect supply of heat in the other of the heat storage segments from the first of the heat storage segments. In this way, for example, the first of the heat storage segments can be brought to a high temperature and yet the second working medium can be acted upon only with a lower temperature, so that its predetermined maximum temperature is not reached even at low mass flow, namely because it is not the first of the Heat storage segments, but only passes through the other of the heat storage segments.
In einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass zumindest in der zweiten Betriebsart die Massenströme durch die Wärmezuführleitungen und die Wärmeentnahmeleitungen derart eingestellt werden, dass die Summe der Wärmezuführmengen der Summe der Wärmeentnahmemengen entspricht oder größer als diese ist. Eine derartige Vorgehensweise ist insbesondere im Falle der vorstehend beschriebenen zweiten Betriebsart, in welcher nicht allen Wärme- Speichersegmenten unmittelbar über die entsprechenden Wärmezuführleitungen Wärme zugeführt wird, sinnvoll. Beispielsweise ist es nun vorgesehen, mindestens einem Wärmespeichersegment, bevorzugt mehreren Wärmespeichersegmenten, jeweils eine Wärmezu- führmenge zuzuführen, wobei diese Wärmezuführmengen in Summe größer sind als die gesamte, dem Wärmespeicher, also allen Wärmespeichersegmenten, entnommene Wärmeentnahmemenge. Auf diese Weise wird wenigstens ein Wärmespeichersegment, bevorzugt mehrere Wärmespeichersegmente, auf einer konstanten Temperatur gehalten oder weiter erwärmt, während einem anderen der Wärmespeichersegmente Wärme entnommen wird, insbesondere ohne ihm unmittelbar Wärme zuzuführen. In a further development of the invention, it is provided that, at least in the second operating mode, the mass flows through the heat supply lines and the heat extraction lines are set such that the sum of the heat supply amounts is equal to or greater than the sum of the heat removal quantities. Such a procedure is particularly in the case of the second mode of operation described above, in which not all heating Memory segments directly via the corresponding heat supply lines heat is supplied, useful. For example, it is now provided to supply at least one heat storage segment, preferably a plurality of heat storage segments, each a supply of heat, these heat supply amounts are greater than the total, the heat storage, so all heat storage segments, extracted heat removal. In this way, at least one heat storage segment, preferably a plurality of heat storage segments, maintained at a constant temperature or further heated, while another of the heat storage segments heat is removed, in particular without him directly supplying heat.
Anders ausgedrückt kann es vorgesehen sein, dass zumindest in der zweiten Betriebsart der Massenstrom durch die Wärmezuführleitung nur für einen Teil der Wärmespeichersegmente größer als Null eingestellt wird, während der Massenstrom durch die Wärmeentnahmeleitung für wenigstens eines der Wärmespeichersegmente, für welches der Massenstrom durch die Wärmezuführleitung gleich Null ist, größer als Null eingestellt wird. Die Erfindung wird nachfolgend anhand der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert, ohne dass eine Beschränkung der Erfindung erfolgt. Dabei zeigt: In other words, it can be provided that, at least in the second mode of operation, the mass flow through the heat supply line is set to be greater than zero only for a portion of the heat storage segments, while the mass flow through the heat extraction line for at least one of the heat storage segments, for which the mass flow through the heat supply equal Zero is set greater than zero. The invention will be explained in more detail with reference to the embodiments illustrated in the drawings, without any limitation of the invention. Showing:
Figur 1 eine schematische Darstellung einer Speicherein- richtung zur Zwischenspeicherung von thermischer Energie in einer ersten Ausführungsform, wobei eine erste Schaltkonfiguration vorliegt, FIG. 1 shows a schematic representation of a storage device for temporarily storing thermal energy in a first embodiment, wherein a first switching configuration is present,
Figur 2 die Speichereinrichtung in einer zweiten Ausführungsform, FIG. 2 shows the memory device in a second embodiment,
Figur 3 die aus der Figur 1 bekannte Speichereinrichtung in einer zweiten Schaltkonfiguration, Figur 4 die aus der Figur 1 bekannte Speichereinrichtung in einer dritten Schaltkonfiguration, FIG. 3 shows the storage device known from FIG. 1 in a second switching configuration; FIG. 4 shows the memory device known from FIG. 1 in a third switching configuration,
Figur 5 die Speichereinrichtung in einer dritten Ausführungsform, Figuren 6 bis 8 einen Querschnitt durch einen Bereich eines Feststoffwärmespeichers der Speichereinrichtung mit einer ersten Rohrleitungskonfiguration, und 5 shows the storage device in a third embodiment, FIGS. 6 to 8 show a cross section through a region of a solid heat storage of the storage device with a first pipeline configuration, and FIG
Figuren 9 bis 1 1 den Querschnitt durch den Feststoffwärmespeicher mit einer zweiten Rohrleitungskonfiguration. Die Figur 1 zeigt eine schematische Darstellung einer Speichereinrichtung 1 in einer ersten Ausführungsform. Zudem sind zwei Wärmequellen 2 und 3 dargestellt, welche strömungstechnisch an die Speichereinrichtung 1 angeschlossen sind. Die Wärmequelle 2 dient dabei als Primärwärmequelle, die Wärmequelle 3 als Sekundärwär- mequelle. Dargestellt ist weiterhin ein Wärmeverbraucher 4, der ebenfalls an die Speichereinrichtung 1 strömungstechnisch angeschlossen ist. Die Primärwärmequelle 2 liegt beispielsweise in Form wenigstens eines Solarkollektors 5 vor, der über Rohrleitungen 6 und 7 an einen Wärmezuführeinlassanschluss 8 und einen Wärmezu- führauslassanschluss 9 der Speichereinrichtung 1 angeschlossen ist. Die Rohrleitungen 6 und 7 sind über die Sekundärwärmequelle 3 strömungstechnisch miteinander verbunden beziehungsweise verbindbar. Figures 9 to 1 1, the cross section through the solid heat storage with a second pipeline configuration. FIG. 1 shows a schematic representation of a memory device 1 in a first embodiment. In addition, two heat sources 2 and 3 are shown, which are fluidically connected to the storage device 1. The heat source 2 serves as a primary heat source, the heat source 3 as a secondary heat source. Shown is also a heat consumer 4, which is also connected to the storage device 1 fluidly. The primary heat source 2 is present for example in the form of at least one solar collector 5, which is connected via pipes 6 and 7 to a heat supply inlet 8 and a heat supply outlet 9 of the storage device 1. The pipes 6 and 7 are fluidly connected to each other via the secondary heat source 3 or connectable.
In den Rohrleitungen 6 und 7 und mithin auch in dem Solarkollektor 5 liegt ein erstes Arbeitsmedium vor, welches der Speichereinrichtung 1 über den Wärmezuführeinlassanschluss 8 zuführbar und über den Wärmezuführauslassanschluss 9 entnehmbar ist. Das erste Arbeitsmedium kann in dem Solarkollektor 5 erwärmt werden. Zusätzlich kann es zum weiteren Erwärmen durch die Sekundärwärmequel- le 3 hindurchgeführt werden. Alternativ wird das erste Arbeitsmedium ausschließlich mittels der Sekundärwärmequelle 3 erwärmt. Die Sekundärwärmequelle 3 liegt beispielsweise in Form einer Heizeinrichtung 10 vor. Die Heizeinrichtung 10 wird insbesondere elektrisch betrieben und ist insoweit als elektrische Heizeinrichtung ausgebildet. Der Heizeinrichtung 10 wird bevorzugt elektrische Energie zugeführt, welche aus regenerativen Energiequellen 1 1 und 12 stammt. In the pipes 6 and 7 and therefore also in the solar collector 5, a first working medium is present, which can be supplied to the storage device 1 via the heat supply inlet 8 and can be removed via the heat supply outlet 9. The first working medium can be heated in the solar collector 5. In addition, it can be passed through the secondary heat source 3 for further heating. Alternatively, the first working medium heated exclusively by means of the secondary heat source 3. The secondary heat source 3 is present for example in the form of a heater 10. The heating device 10 is operated in particular electrically and is designed in this respect as an electric heater. The heating device 10 is preferably supplied with electrical energy which originates from regenerative energy sources 11 and 12.
Der Verbraucher 4 ist über Rohrleitungen 13 und 14 mit einem Wärmeentnahmeauslassanschluss 15 und einem Wärmeentnahme- einlassanschluss 16 der Speichereinrichtung 1 strömungsverbunden. In den Rohrleitungen 13 und 14 liegt ein zweites Arbeitsmedium vor, welches der Speichereinrichtung 1 über den Wärmeentnahmeauslassanschluss 15 entnehmbar und über den Wärmeentnahmeein- lassanschluss 16 zuführbar ist. Die in den Rohrleitungen 6 und 7 sowie 15 und 16 vorliegenden Hauptströmungsrichtungen sind bei- spielhaft durch die Pfeile 17, 18, 19 und 20 angedeutet. The consumer 4 is fluidly connected via pipes 13 and 14 to a heat extraction outlet 15 and a heat extraction inlet 16 of the storage device 1. A second working medium is present in the pipes 13 and 14, which can be removed from the storage device 1 via the heat removal outlet connection 15 and supplied via the heat removal inlet connection 16. The main flow directions present in the pipelines 6 and 7 as well as 15 and 16 are indicated by way of example by the arrows 17, 18, 19 and 20.
Die Speichereinrichtung 1 dient der Zwischenspeicherung von thermischer Energie. Zu diesem Zweck weist sie wenigstens einen Feststoffwärmespeicher 21 auf, der beispielsweise als Betonwärmespeicher ausgebildet ist. Der Feststoffwärmespeicher 21 besteht aus ei- nem Wärmespeichermaterial 22, in welches Rohrleitungen 23 eingebettet sind. Ein Teil dieser Rohrleitungen 23 bildet nun Wärmezuführrohre 24, ein anderer Teil Wärmeentnahmerohre 25. Bevorzugt sind ebenso viele Wärmezuführrohre 24 wie Wärmeentnahmerohre 25 vorgesehen. Die Rohrleitungen 23 - mithin die Wärmezuführroh- re 24 sowie die Wärmeentnahmerohre 25 - durchgreifen den Feststoffwärmespeicher von einer ersten Stirnseite 26 bis zu einer dieser gegenüberliegenden zweiten Stirnseite 27. Dabei werden die Stirnseiten 26 und 27 jeweils beide von jeder der Rohrleitungen 23 durchgriffen. In der abgebildeten schematischen Darstellung des Feststoffwärmespeichers 21 bilden zwei Wärmezuführrohre 24 eine erste Wärmezuführleitung 28 und zwei Wärmezuführrohre 24 eine zweite Wärmezu- führleitung 29. Zu diesem Zweck sind die beiden WärmezuführrohreThe memory device 1 serves for the intermediate storage of thermal energy. For this purpose, it has at least one solid heat storage 21, which is designed for example as a concrete heat storage. The solid heat storage 21 consists of a heat storage material 22, in which pipes 23 are embedded. A part of these pipes 23 now forms heat supply tubes 24, another part heat removal tubes 25. Preferably, as many heat supply tubes 24 as heat removal tubes 25 are provided. The pipes 23 - consequently the Wärmezuführroh- re 24 and the heat extraction tubes 25 - pass through the solid heat storage from a first end face 26 to a second opposite end face 27. The end faces 26 and 27 are each penetrated by each of the pipes 23. In the illustrated schematic representation of the solid heat storage 21, two heat supply tubes 24 form a first heat supply line 28 and two heat supply tubes 24 form a second heat supply. Guide 29. For this purpose, the two heat supply tubes
24 jeweils der ersten Wärmezuführleitung 28 und der zweiten Wärmezuführleitung 29 auf der ersten Stirnseite 26 strömungstechnisch miteinander verbunden. Jede der Wärmezuführleitungen 28 und 29 verläuft also von der zweiten Stirnseite 27 bis hin zu der ersten Stirnseite 26 und wieder zurück zu der zweiten Stirnseite 27. Die hier gewählte Darstellung ist rein beispielhaft. So können die Wärmezuführleitungen 28 und 29 jeweils aus mehr als zwei Wärmezuführrohren 24 bestehen, welche beispielsweise vor und/oder hinter der Zei- chenebene liegen. Auch kann jede der Wärmezuführleitungen 28 und 29 entgegen der Darstellung mehrfach zwischen der zweiten Stirnseite 27 und der ersten Stirnseite verlaufen und zu diesem Zweck aus einer entsprechenden Anzahl Wärmezuführrohren 24 bestehen. Analog bilden zwei der Wärmeentnahmerohre 25 eine erste Wärmeentnahmeleitung 30 und zwei weitere der Wärmeentnahmerohre 25 eine zweite Wärmeentnahmeleitung 31 . Die Wärmeentnahmerohre24 each of the first heat supply line 28 and the second heat supply line 29 on the first end face 26 fluidly connected to each other. Each of the heat supply lines 28 and 29 thus extends from the second end face 27 to the first end face 26 and back to the second end face 27. The representation chosen here is purely exemplary. Thus, the heat supply lines 28 and 29 may each consist of more than two heat supply tubes 24, which lie, for example, before and / or behind the drawing plane. Also, contrary to the illustration, each of the heat supply lines 28 and 29 can run several times between the second end face 27 and the first end face and consist of a corresponding number of heat supply tubes 24 for this purpose. Similarly, two of the heat extraction tubes 25 form a first heat extraction line 30 and two more of the heat extraction tubes 25, a second heat extraction line 31st The heat extraction pipes
25 jeweils der ersten Wärmeentnahmeleitung 30 und der zweiten Wärmeentnahmeleitung 31 sind im Bereich der zweiten Stirnseite 27 strömungstechnisch miteinander verbunden. Entsprechend verlaufen die Wärmeentnahmeleitungen 30 und 31 jeweils von der ersten Stirnseite 26 bis hin zu der zweiten Stirnseite 27 und wieder zurück zu der ersten Stirnseite 26. Auch hier können die Wärmeentnahmeleitungen 30 und 31 weitere Wärmeentnahmerohre 25 aufweisen, welche beispielsweise vor oder hinter der Zeichenebene vorliegen. Die Ausführungen zu den Wärmezuführleitungen 28 und 29 sind ergänzend für die Wärmeentnahmeleitungen 30 und 31 heranzuziehen. Dies gilt auch umgekehrt. 25 each of the first heat extraction line 30 and the second heat extraction line 31 are fluidically connected to each other in the region of the second end face 27. Accordingly, the heat extraction lines 30 and 31 extend from the first end face 26 to the second end face 27 and back to the first end face 26. Again, the heat extraction lines 30 and 31 have further heat extraction tubes 25, which are present for example in front of or behind the plane , The comments on the heat supply lines 28 and 29 are complementary to the heat extraction lines 30 and 31 are used. This also applies vice versa.
Selbstverständlich können alternativ lediglich eine Wärmezuführlei- tung oder mehr als zwei Wärmezuführleitungen und/oder lediglich eine Wärmeentnahmeleitung oder mehr als zwei Wärmeentnahmeleitungen in dem Feststoffwärmespeicher 21 vorliegen. Dem Feststoffwärmespeicher 21 ist sowohl eine Wärmezuführvertei- leinrichtung 32 als auch eine Wärmeentnahmeverteileinrichtung 33 zugeordnet. Die Wärmezuführverteileinrichtung 32 verfügt über wenigstens ein Ventil 34, die Wärmeentnahmeverteileinrichtung 33 über wenigstens ein Ventil 35. Das Ventil 34 liegt strömungstechnisch zwischen den Wärmezuführleitungen 28 und 29, beispielsweise also auf der zweiten Stirnseite 27, vor. Das Ventil 35 dagegen ist strömungstechnisch zwischen den Wärmeentnahmeleitungen 30 und 31 , also beispielsweise auf der ersten Stirnseite 26, vorgesehen. Auf der dem Ventil 34 abgewandten Seite ist die erste Wärmezuführleitung 28 beispielsweise unmittelbar an den Wärmezuführeinlass- anschluss 8 angeschlossen. Die zweite Wärmezuführleitung 29 ist dagegen auf ihrer dem Ventil 34 abgewandten Seite unmittelbar an den Wärmezuführauslassanschluss 9 strömungstechnisch ange- schlössen. Of course, alternatively, only one heat supply line or more than two heat supply lines and / or only one heat extraction line or more than two heat extraction lines may be present in the solid heat storage 21. The solid-state heat accumulator 21 is assigned both a heat supply distribution device 32 and a heat extraction distribution device 33. The Wärmezuführverteileinrichtung 32 has at least one valve 34, the heat extraction manifold 33 via at least one valve 35. The valve 34 is fluidly between the heat supply lines 28 and 29, for example, on the second end face 27 before. By contrast, the valve 35 is fluidically provided between the heat extraction lines 30 and 31, that is, for example, on the first end face 26. On the side facing away from the valve 34, the first heat supply line 28 is connected, for example, directly to the heat supply inlet connection 8. On the other hand, the second heat supply line 29 is fluidly connected directly to the heat supply outlet connection 9 on its side facing away from the valve 34.
Über das Ventil 34 ist nun eine zusätzliche Strömungsverbindung zu dem Wärmezuführeinlassanschluss 8 herstellbar, welche zwischen den Wärmezuführleitungen 28 und 29 einmündet. Zu diesem Zweck ist das Ventil 34 beispielsweise als Mehrwegeventil, insbesondere als 3/2-Wegeventil ausgebildet. Mittels des Ventils 34 kann entsprechend entweder nur die Wärmezuführleitung 28 oder alternativ beide Wärmezuführleitungen 28 und 29 mit dem durch den Wärmezuführeinlassanschluss 8 zugeführten ersten Arbeitsmedium beaufschlagt werden. Entsprechendes gilt für die Wärmeentnahmeleitungen 30 und 33 beziehungsweise das Ventil 35. Dieses ist strömungstechnisch zwischen den Wärmeentnahmeleitungen 30 und 31 angeordnet und ebenfalls als Mehrwegeventil, insbesondere als 3/2-Wegeventil, ausgebildet. Die erste Wärmeentnahmeleitung 30 ist unmittelbar an dem Wärmeentnahmeeinlassanschluss 16 angeschlossen, die zweite Wärmeentnahmeleitung 31 dagegen an den Wärmeentnahme- auslassanschluss 15. Das Ventil 35 ist strömungstechnisch zwischen den Wärmeentnahmeleitungen 30 und 31 vorgesehen und ermöglicht das Herstellen einer zusätzlichen Strömungsverbindung, die zwischen den Wärmeentnahmeleitungen 30 und 31 ihren Ausgangspunkt hat und zu dem Wärmeentnahmeauslassanschluss 15 führt. Das durch den Wärmeentnahmeeinlassanschluss 16 eingebrachte zweite Arbeitsmedium kann entsprechend vor seinem nachfolgenden Austreten durch den Wärmeentnahmeauslassanschluss 15 lediglich die erste Wärmeentnahmeleitung 30 oder beide Wärmeentnahmeleitungen 30 und 31 durchlaufen. Die Sekundärwärmequelle 3 beziehungsweise die Heizeinrichtung 10 kann entweder, wie dargestellt, zwischen dem Wärmezuführein- lassanschluss 8 und dem Wärmezuführauslassanschluss 9 auf der einen Seite und der Wärmequelle 2 auf der anderen Seite angeordnet sein. Dabei kann er entweder in Reihe oder parallel zu der Wär- mequelle 2 geschaltet sein. Er kann alternativ auch auf der dem Feststoffwärmespeicher 21 zugewandten Seite des Wärmezuführ- einlassanschlusses 8 beziehungsweise des Wärmezuführauslass- anschlusses 9 vorliegen. Liegen mehrere Feststoffwärmespeicher 21 vor, so kann die Heizeinrichtung 10 für diese als zentrale Zusatzhei- zung installiert sein. Zum Einstellen des Massenstroms des ersten Arbeitsmediums durch die Sekundärwärmequelle 3 ist wenigstens ein Ventil 36, bevorzugt jedoch zwei Ventile 36 und 37 vorgesehen, welche beispielsweise als Mehrwegeventile, insbesondere als 3/2- Wegeventile ausgebildet sind. Zudem ist für das erste Arbeitsmedi- um und das zweite Arbeitsmedium jeweils eine hier nicht dargestellte Fördereinrichtung, beispielsweise eine elektrisch betriebene Pumpe oder dergleichen, vorgesehen. Via the valve 34, an additional flow connection to the heat supply inlet connection 8 can now be produced, which opens between the heat supply lines 28 and 29. For this purpose, the valve 34 is formed for example as a multi-way valve, in particular as a 3/2-way valve. By means of the valve 34, either only the heat supply line 28 or, alternatively, both heat supply lines 28 and 29 can be acted upon by the first working medium supplied by the heat supply inlet connection 8. The same applies to the heat extraction lines 30 and 33 and the valve 35. This is fluidically arranged between the heat extraction lines 30 and 31 and also as a multi-way valve, in particular as a 3/2-way valve is formed. The first heat extraction line 30 is connected directly to the heat removal inlet connection 16, while the second heat extraction line 31 is connected to the heat extraction outlet connection 15. The valve 35 is fluidically interposed between the heat extraction lines 30 and 31 is provided and allows the production of an additional flow connection, which has its starting point between the heat extraction lines 30 and 31 and leads to the heat extraction outlet port 15. The second working medium introduced through the heat removal inlet connection 16 can correspondingly pass through only the first heat extraction line 30 or both heat extraction lines 30 and 31 before it subsequently exits through the heat extraction outlet connection 15. The secondary heat source 3 or the heating device 10 can either be arranged between the heat supply inlet connection 8 and the heat supply outlet connection 9 on one side and the heat source 2 on the other side, as shown. In this case, it can either be connected in series or parallel to the heat source 2. Alternatively, it may also be present on the side of the heat supply inlet connection 8 or the heat supply outlet connection 9 facing the solid heat storage 21. If there are several solid-state heat accumulators 21, then the heating device 10 can be installed for them as a central auxiliary heater. For adjusting the mass flow of the first working medium by the secondary heat source 3, at least one valve 36, but preferably two valves 36 and 37 are provided, which are designed for example as multi-way valves, in particular as 3/2-way valves. In addition, for the first Arbeitsmedi- and the second working medium in each case a not shown here conveyor, for example, an electrically operated pump or the like, is provided.
Die Figur 2 zeigt eine zweite Ausführungsform der Speichereinrichtung 1 . Im Folgenden wird lediglich auf den Unterschied zu der ers- ten Ausführungsform eingegangen, sodass zur Beschreibung der zweiten Ausführungsform grundsätzlich auf die vorstehende Beschreibung der ersten Ausführungsform verwiesen wird. Der Unterschied liegt darin, dass anstelle des Ventils 34 Ventile 38, 39, 40 und 41 sowie anstelle des Ventils 35 Ventile 42, 43, 44 und 45 vorgesehen sind. Die Ventile 38 bis 45 sind wiederum bevorzugt als Mehrwegeventile, insbesondere als 3/2-Wegeventile ausgeführt. Über die Ventile 38 und 39 ist die Wärmezuführleitung 28 und über die Ventile 40 und 41 die zweite Wärmezuführleitung 29 an eine Wärmezuführverteilleitung 46 angeschlossen, welche an ihrem einen Ende den Wärmezuführeinlassanschluss 8 und an ihrem anderen Ende den Wärmezuführauslassanschluss 9 aufweist. Somit ist jede der Wärmezuführleitungen 28 und 29 über zwei Ventile 38 und 39 beziehungsweise 40 und 41 an die Wärmezuführverteilleitung 46 angeschlossen. Es sei darauf hingewiesen, dass bereits lediglich ein Ventil pro Wärmezuführleitung 28 beziehungsweise 29 ausreichend ist. Beispielsweise kann also eines der Ventile 38 und 39 und/oder eines der Ventile 40 und 41 entfallen, ohne dass die Funktionsfähigkeit der Speichereinrichtung 1 beeinträchtigt wird. FIG. 2 shows a second embodiment of the memory device 1. In the following, only the difference from the first embodiment will be discussed, so that reference is made in principle to the description of the second embodiment to the above description of the first embodiment. The difference is that instead of the valve 34, valves 38, 39, 40 and 41 and, instead of the valve 35, valves 42, 43, 44 and 45 are provided. The valves 38 to 45 are again preferably designed as multi-way valves, in particular as 3/2-way valves. The heat supply line 28 is connected via the valves 38 and 39 and the second heat supply line 29 via the valves 40 and 41 to a heat supply distribution line 46 which has the heat supply inlet connection 8 at one end and the heat supply outlet connection 9 at its other end. Thus, each of the heat supply pipes 28 and 29 is connected to the heat supply distribution pipe 46 via two valves 38 and 39, 40 and 41, respectively. It should be noted that only one valve per heat supply line 28 or 29 is sufficient. For example, therefore, one of the valves 38 and 39 and / or one of the valves 40 and 41 can be dispensed with without impairing the functionality of the memory device 1.
Mithilfe der Ventile 38 bis 41 , welche der Wärmezuführverteileinrich- tung 32 angehören, kann jede der Wärmezuführleitungen 28 und 29 einzeln oder in beliebiger Kombination miteinander mit dem durch den Wärmezuführeinlassanschluss 8 zugeführten ersten Arbeitsmedium beaufschlagt werden. Im Unterschied zu dem ersten Ausführungsbeispiel kann also auch lediglich die erste Wärmezuführleitung 28 während des Betriebs der Speichereinrichtung 1 von dem ersten Arbeitsmedium durchströmt werden. Entsprechendes gilt für die Wärmeentnahmeleitungen 30 und 31 , welche über die Ventile 42 bis 45 an eine Wärmeentnahmeverteillei- tung 47 angeschlossen sind, die auf ihrer einen Seite den Wärme- entnahmeauslassanschluss 15 und auf ihrer anderen Seite den Wärmeentnahmeeinlassanschluss 16 aufweist. Auch hier kann wie- derum auf zumindest eines der Ventile 42 und 43 beziehungsweise 44 und 45 verzichtet werden, weil bereits ein Ventil pro Wärmeent- nahmeleitung 30 beziehungsweise 31 ausreichend ist, um die gewünschte Funktionalität zu gewährleisten. By means of the valves 38 to 41, which belong to the heat supply distribution device 32, each of the heat supply lines 28 and 29 can be acted upon individually or in any desired combination with the first working medium fed through the heat supply inlet connection 8. In contrast to the first embodiment, therefore, only the first heat supply line 28 can be flowed through by the first working medium during operation of the storage device 1. The same applies to the heat extraction lines 30 and 31, which are connected via the valves 42 to 45 to a heat removal device 47 having on its one side the heat extraction outlet port 15 and on its other side the heat extraction inlet port 16. Again, at least one of the valves 42 and 43 or 44 and 45 can be dispensed with because one valve per heat exchanger is already provided. receiving line 30 or 31 is sufficient to ensure the desired functionality.
Anhand der Figuren 3 und 4 werden verschiedene Schaltkonfigurationen für die erste Ausführungsform der Speichereinrichtung 1 erläu- tert. Während in der Figur 1 eine Schaltkonfiguration dargestellt ist, bei welcher durch entsprechendes Einstellen des Ventils 34 sowohl durch beide Wärmezuführleitungen 28 und 29 als auch durch beide Wärmeentnahmeleitungen 30 und 31 jeweils ein Massenstrom von größer als Null vorliegt, ist für die in der Figur 3 dargestellte Schalt- konfiguration das Ventil 34 derart eingestellt, dass lediglich die zweite Wärmezuführleitung 29 mit dem ersten Arbeitsmedium beaufschlagt ist. Die erste Wärmezuführleitung 28 wird dagegen nicht durchströmt, der Massenstrom ist für diese also zumindest näherungsweise gleich Null. Entsprechendes gilt für die Wärmeentnahmeleitungen 30 und 31 . Hier ist das Ventil 35 derart eingestellt, dass lediglich die erste Wärmeentnahmeleitung 30, nicht jedoch die zweite Wärmeentnahmeleitung 31 mit dem zweiten Arbeitsmedium durchströmt ist. Der Massenstrom des zweiten Arbeitsmediums ist also in der zweiten Wär- meentnahmeleitung 31 gleich Null. Various switching configurations for the first embodiment of the memory device 1 will be explained with reference to FIGS. 3 and 4. While FIG. 1 shows a switching configuration in which a respective mass flow of greater than zero is present through corresponding adjustment of the valve 34 both through both heat supply lines 28 and 29 and through both heat extraction lines 30 and 31, FIG Switching configuration, the valve 34 is set such that only the second heat supply line 29 is acted upon by the first working medium. The first heat supply line 28, however, is not flowed through, the mass flow is thus at least approximately equal to zero for this. The same applies to the heat extraction lines 30 and 31. Here, the valve 35 is set such that only the first heat extraction line 30, but not the second heat extraction line 31 is flowed through by the second working medium. The mass flow of the second working medium is therefore equal to zero in the second heat removal line 31.
Die Rohrleitungen 23 sind dabei derart in dem Feststoffwärmespeicher 21 vorgesehen beziehungsweise derart miteinander strö- mungsverbunden, dass die erste Wärmezuführleitung 28 mit der zweiten Wärmeentnahmeleitung 31 sowie die zweite Wärmezuführ- leitung 29 mit der ersten Wärmeentnahmeleitung 30 jeweils in einem Wärmespeichersegment 48 beziehungsweise 49 vorliegen. Die in den Wärmespeichersegmenten 48 beziehungsweise 49 vorliegenden Wärmezuführrohre 24 und Wärmeentnahmerohre 25 sind einander thermisch zugeordnet. Beispielsweise liegt zumindest eines der Wärmezuführrohre 24 des Wärmespeichersegments 48 zwischen zwei Wärmeentnahmerohren 25 desselben Wärmespeichersegments 48 beziehungsweise 49. Umgekehrt kann selbstverständ- lieh auch wenigstens eines der Wärmeentnahmerohre 25 jedes Wärmespeichersegments 48 beziehungsweise 49 zwischen zwei Wärmezuführrohren 24 angeordnet sein. Dies gilt zumindest für den hier dargestellten Längsschnitt des Feststoffwärmespeichers 21 . In der dargestellten Schaltkonfiguration wird lediglich dem Wärmespeichersegment 49 Wärme zugeführt und auch entnommen. In das Wärmespeichersegment 48 wird weder (unmittelbar) Wärme eingebracht, noch wird sie (unmittelbar) aus ihm entnommen. Selbstverständlich kann jedoch durch Wärmeleitung Wärme aus dem Wär- mespeichersegment 49 in das Wärmespeichersegment 48 und umgekehrt gelangen. Entsprechend kann sich ein mittelbares Zuführen beziehungsweise Entnehmen von Wärme ergeben. In this case, the pipelines 23 are provided in the solid-state heat accumulator 21 or connected to one another such that the first heat supply line 28 with the second heat-extraction line 31 and the second heat-supply line 29 with the first heat-extraction line 30 are each present in a heat-storage segment 48 or 49. The present in the heat storage segments 48 and 49 heat supply tubes 24 and heat extraction tubes 25 are thermally associated with each other. For example, at least one of the heat supply tubes 24 of the heat storage segment 48 is located between two heat removal tubes 25 of the same heat storage segment 48 or 49. Conversely, of course, lent at least one of the heat extraction tubes 25 each heat storage segment 48 and 49 between two heat supply tubes 24 may be arranged. This applies at least to the longitudinal section of the solid heat storage 21 shown here. In the illustrated switching configuration, only the heat storage segment 49 heat is supplied and removed. Heat is not (directly) introduced into the heat storage segment 48, nor is it removed (directly) from it. Of course, however, by heat conduction heat from the heat storage segment 49 in the heat storage segment 48 and vice versa arrive. Accordingly, an indirect supply or removal of heat may result.
Die Figur 4 zeigt eine weitere Schaltkonfiguration für die erste Ausführungsform der Speichereinrichtung 1 . Das Ventil 34 befindet sich in derselben Schaltstellung wie für die vorstehend beschriebene Schaltkonfiguration. Entsprechend wird lediglich dem Wärmespeichersegment 49 Wärme zugeführt, nämlich mittels der Wärmezuführleitung 29. Im Gegensatz zu der anhand der Figur 3 beschriebenen Schaltkonfiguration ist es nun vorgesehen, das Ventil 35 derart einzustellen, dass sowohl das Wärmespeichersegment 48 als auch das Wärmespeichersegment 49 von dem zweiten Arbeitsmedium durchströmt werden, obwohl das Wärmespeichersegment 48 nicht beheizt wird. Auf diese Art und Weise kann beispielsweise - in Abhängigkeit von der Temperatur des Wärmespeichersegments 48 - das Wärmespeichersegment 48 mittelbar mithilfe des zweiten Arbeitsmediums und/oder durch Wärmeleitung aus dem Wärmespeichersegment 49 erwärmt werden und gleichzeitig das zweite Arbeitsmedium während des Durchlaufens des Wärmespeichersegments 48 auf eine für den Wärmeverbraucher 4 geeignete Tempera- tur gebracht werden, welche niedriger ist als nach dem Durchlaufen des Wärmespeichersegments 49. Bei einer derartigen Schaltkonfiguration kann es zudem vorgesehen sein, dass eine Gesamtwärmeentnahmemenge, welche sich aus den einzelnen, für die Wärmespeichersegmente 48 und 49 vorliegenden Wärmeentnahmemengen zusammensetzt, größer ist als die Ge- samtwärmezuführmenge, welche sich aus den Wärmezuführmengen für die einzelnen Wärmespeichersegmente 48 und 49 zusammensetzt. Entsprechend verringert sich die in dem Festkörperwärmespeicher 21 vorliegende gespeicherte Wärmemenge. Dies ist jedoch nur dann möglich, wenn das Wärmespeichersegment 48, beispiels- weise aufgrund einer vorhergehenden Aufladung, eine höhere Temperatur aufweist als das zweite Arbeitsmedium bei seinem Eintritt in das Wärmespeichersegment 48. FIG. 4 shows a further switching configuration for the first embodiment of the memory device 1. The valve 34 is in the same switching position as for the switching configuration described above. Accordingly, only the heat storage segment 49 heat is supplied, namely by means of the heat supply 29. In contrast to the switching configuration described with reference to FIG 3, it is now provided to adjust the valve 35 such that both the heat storage segment 48 and the heat storage segment 49 of the second working medium be flowed through, although the heat storage segment 48 is not heated. In this way, for example - depending on the temperature of the heat storage segment 48 - the heat storage segment 48 indirectly by means of the second working medium and / or by heat conduction from the heat storage segment 49 are heated and simultaneously the second working medium during the passage of the heat storage segment 48 to a for the heat consumer 4 suitable temperature can be brought ture, which is lower than after passing through the heat storage segment 49th In such a switching configuration, it may also be provided that a total heat removal amount, which is composed of the individual, for the heat storage segments 48 and 49 heat removal amounts, is greater than the total amount of heat supply, which consists of the heat supply amounts for the individual heat storage segments 48 and 49th composed. Accordingly, the amount of heat stored in the solid-state heat storage 21 decreases. However, this is only possible if the heat storage segment 48, for example due to a previous charge, has a higher temperature than the second working medium when it enters the heat storage segment 48.
Die Figur 5 zeigt eine weitere Ausführungsform der Speichereinrichtung 1 , welche grundsätzlich ähnlich wie die anhand der Figur 1 vor- gestellte Ausführungsform ausgebildet ist. Nachfolgend wird aus diesem Grund lediglich auf die Unterschiede eingegangen und ansonsten auf die vorstehenden Ausführungen verwiesen. FIG. 5 shows a further embodiment of the memory device 1, which is fundamentally similar to the embodiment presented with reference to FIG. In the following, for this reason, only the differences are discussed and otherwise referred to the above statements.
Bei dieser Ausführungsform ist es nun vorgesehen, dass neben dem Wärmeverbraucher 4 ein weiterer Wärmeverbraucher 50 vorliegt, der über einen Wärmeentnahmeauslassanschluss 51 und einen Wärmeentnahmeeinlassanschluss 52 sowie Rohrleitungen 53 und 54 mit der Speichereinrichtung 1 strömungstechnisch verbunden ist. In der Wärmeentnahmeverteileinrichtung 33 ist neben dem Ventil 35 noch ein weiteres Ventil 55 vorgesehen. Über das Ventil 35 ist die zweite Wärmeentnahmeleitung 31 mit dem Wärmeentnahmeauslassanschluss 15 und mithin dem Wärmeverbraucher 4 strömungstechnisch verbindbar. Über das Ventil 55 ist die Wärmeentnahmeleitung 30 mit dem Wärmeentnahmeauslassanschluss 51 und schlussendlich dem Wärmeverbraucher 50 strömungstechnisch verbindbar. Jedem der Wärmeverbraucher 4 und 50 ist also jeweils eine der Wärmeentnahmeleitungen 30 und 31 zugeordnet, insbesondere exklusiv zugeordnet. Das bedeutet, dass die mit einem der Wärmeverbraucher 4 und 50 strömungstechnisch verbindbare Wärmeentnahmeleitung 30 beziehungsweise 31 nicht mit dem jeweils anderen Wärmeverbraucher 50 beziehungsweise 4 verbindbar ist. In einer alternativen Ausführungs- form (hier nicht dargestellt) kann dies jedoch durch eine entsprechende Ausgestaltung der Wärmeentnahmeverteileinrichtung 33 vorgesehen sein. In diesem Fall kann jeder der Wärmeverbraucher 4 und 50 mit jedem beliebigen und/oder einer beliebigen Kombination der Wärmeentnahmeleitungen 30 und 31 beziehungsweise eventuell weiterer vorgesehener Wärmeentnahmeleitungen strömungstechnisch verbunden werden. In this embodiment, it is now provided that in addition to the heat consumer 4, a further heat consumer 50 is present, which is connected via a heat removal outlet 51 and a heat removal inlet port 52 and pipes 53 and 54 with the storage device 1 fluidly. In the heat extraction distribution device 33, a further valve 55 is provided in addition to the valve 35. Via the valve 35, the second heat extraction line 31 with the heat extraction outlet 15 and thus the heat consumer 4 fluidly connectable. Via the valve 55, the heat extraction line 30 with the heat extraction outlet port 51 and finally the heat consumer 50 fluidly connectable. Each of the heat consumers 4 and 50 is thus one of the heat extraction lines 30 and 31 assigned, in particular assigned exclusively. This means that with one of the heat consumers 4 and 50 fluidly connectable heat extraction line 30 or 31 is not connectable to the other heat consumer 50 and 4 respectively. In an alternative embodiment (not shown here), however, this can be provided by a corresponding design of the heat removal distribution device 33. In this case, each of the heat consumer 4 and 50 with each and / or any combination of the heat extraction lines 30 and 31 or possibly further provided heat extraction lines are fluidically connected.
Selbstverständlich können mehr als zwei Wärmeverbraucher 4 und 50 vorgesehen sein, wobei bevorzugt die Anzahl der Wärmeentnahmeleitungen 30 und 31 mindestens der Anzahl der Wärmever- braucher 4 und 50 entspricht oder größer ist, insbesondere ein ganzzahliges Mehrfaches beträgt. Selbstverständlich kann eine Ausführungsform der Speichereinrichtung 1 , an welche mehrere Wärmeverbraucher anschließbar sind, auf jede der vorstehend beschriebenen Ausführungsformen übertragen werden, also insbesondere auch auf die Ausführungsform der Figur 2. Of course, more than two heat consumers 4 and 50 may be provided, wherein preferably the number of heat extraction lines 30 and 31 at least the number of heat consumers 4 and 50 is equal to or greater, in particular an integer multiple. Of course, an embodiment of the memory device 1, to which a plurality of heat consumers can be connected, be transferred to each of the embodiments described above, ie in particular also to the embodiment of Figure 2.
Die Figuren 6 bis 1 1 zeigen zwei verschiedene Rohrleitungskonfigurationen, wobei ein Bereich des Feststoffwärmespeichers 21 im Querschnitt dargestellt ist. Erkennbar sind die lediglich teilweise durch Bezugszeichen gekennzeichneten Rohrleitungen 23, die in dem Wärmespeichermaterial 22 vorliegen. Die Rohrleitungen 23 sind in mehreren Reihen 56, 57 und 58 angeordnet, die lediglich beispielhaft gekennzeichnet sind. Es wird deutlich, dass in der Rohrleitungskonfiguration der Figur 6 die Rohrleitungen 23 von unmittelbar benachbart zueinander liegender Reihen 56, 57 und 58 in horizonta- ler Richtung miteinander fluchten. Figures 6 to 1 1 show two different pipe configurations, wherein a region of the solid heat storage 21 is shown in cross section. Visible are the only partially identified by reference numerals pipes 23, which are present in the heat storage material 22. The pipes 23 are arranged in a plurality of rows 56, 57 and 58, which are identified only by way of example. It is clear that in the piping configuration of FIG. 6, the pipelines 23 of rows 57, 57 and 58 immediately adjacent to each other are aligned with one another in the horizontal direction.
Die Figur 7 zeigt die Zuordnung der aus der Figur 6 bekannten Rohrleitungen 13. Die Rohrleitungen 23 der Reihen 56 und 58 sind als Wärmezuführrohre 24 ausgebildet, während die Rohrleitungen 23 der Reihe 57, also der zwischen den Reihen 56 und 58 liegenden Reihe, als Wärmeentnahmerohre 25 vorliegen. FIG. 7 shows the assignment of the pipelines 13 known from FIG. 6. The pipelines 23 of the rows 56 and 58 are known as Heat supply tubes 24 formed while the pipes 23 of the row 57, so lying between the rows 56 and 58 series, as heat extraction tubes 25 are present.
Die Figur 8 zeigt eine weitere Konfiguration, in welcher ein Teil der Rohrleitungen 23 als weitere Wärmeentnahmerohre 59 oder alternativ als weitere Wärmezuführrohre ausgebildet sind. Diese können unabhängig von den Wärmezuführrohren 24 und 25 von dem ersten Arbeitsmedium beziehungsweise dem zweiten Arbeitsmedium durchströmt werden. Beispielsweise sind die Wärmeentnahmerohre 25 für die in der Figur 5 dargestellte Ausführungsform dem Wärmeverbraucher 4 und die Wärmeentnahmerohre 59 dem Wärmeverbraucher 50 zugeordnet. FIG. 8 shows a further configuration in which a part of the pipelines 23 are designed as further heat removal tubes 59 or alternatively as further heat supply tubes. These can be flowed through independently of the heat supply tubes 24 and 25 by the first working medium or the second working medium. For example, the heat extraction tubes 25 for the embodiment shown in Figure 5 the heat consumer 4 and the heat extraction tubes 59 associated with the heat consumer 50.
Die Figur 9 zeigt eine alternative Rohrleitungskonfiguration. Auch hier sind die Rohrleitungen 23 in Reihen 56, 57 und 58 angeordnet. Hier sind jedoch die Rohrleitungen 23 von unmittelbar benachbart zueinander liegender Reihen 56 und 57 beziehungsweise 57 und 58 in horizontaler Richtung versetzt zueinander angeordnet. Dabei kann es zusätzlich vorgesehen sein, dass die Rohrleitungen 23 von nicht unmittelbar nebeneinander liegenden Reihen 56 und 58 wiederum in horizontaler Richtung wiederum miteinander fluchtend angeordnet sind. Figure 9 shows an alternative piping configuration. Again, the pipes 23 in rows 56, 57 and 58 are arranged. Here, however, the pipes 23 of immediately adjacent to each other rows 56 and 57 and 57 and 58 are arranged offset from one another in the horizontal direction. In this case, it may additionally be provided that the pipes 23 are again arranged in alignment with one another by rows 56 and 58 which are not directly adjacent to each other, again in the horizontal direction.
Verschiedene Aufteilungen der Rohrleitungen 23 in Wärmezuführrohre 24 und Wärmeentnahmerohre 25 sowie gegebenenfalls Wärmeentnahmerohre 59 sind den Figuren 10 und 1 1 zu entnehmen. Zu diesen gilt das zu den Figuren 7 und 8 Gesagte entsprechend. Various divisions of the pipes 23 in the heat supply tubes 24 and heat removal tubes 25 and optionally heat removal tubes 59 can be seen in FIGS. 10 and 11. For these, what has been said about FIGS. 7 and 8 applies accordingly.

Claims

Ansprüche claims
1 . Speichereinrichtung (1 ) zur Zwischenspeicherung von thermischer Energie, mit wenigstens einem Feststoffwärmespeicher (21 ), insbesondere einem Betonwärmespeicher, dadurch gekennzeich- net, dass in dem Feststoffwärmespeicher (21 ) zumindest eine Wärmezuführleitung (28,29) für ein erstes Arbeitsmedium und zumindest eine strömungstechnisch von der Wärmezuführleitung (28,29) getrennte Wärmeentnahmeleitung (30,31 ) für ein zweites Arbeitsmedium wenigstens bereichsweise angeordnet sind. 1 . Storage device (1) for intermediate storage of thermal energy, with at least one solid heat storage (21), in particular a concrete heat storage, characterized in that in the solid heat storage (21) at least one heat supply (28,29) for a first working medium and at least one fluidic from the heat supply (28,29) separate heat extraction line (30,31) are arranged at least partially for a second working medium.
2. Speichereinrichtung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Wärmezuführleitung (28,29) zumindest zwei Wärmezuführrohre (24) und die Wärmeentnahmeleitung (30,31 ) zumindest zwei Wärmeentnahmerohre (25) aufweist, die den Feststoffwärmespeicher (21 ) von einer ersten Stirnseite (26) bis zu einer der ersten Stirnseite (26) gegenüberliegenden zweiten Stirnseite (27) wenigstens bereichsweise, insbesondere vollständig, durchgreifen, wobei jeweils zwei der Wärmezuführrohre (24) im Bereich der ersten Stirnseite (26) und jeweils zwei der Wärmeentnahmerohre (25) im Bereich der zweiten Stirnseite (27) strömungstechnisch miteinander verbunden sind. 2. Storage device according to claim 1, characterized in that the heat supply line (28,29) has at least two heat supply tubes (24) and the heat extraction line (30,31) at least two heat removal tubes (25), the solid heat storage (21) from a first end face (26) at least partially, in particular completely, pass through up to one of the first end face (26) opposite the second end face (27), wherein in each case two of the heat supply tubes (24) in the region of the first end face (26) and in each case two of the heat removal tubes (25) in the region of the second end face (27) are fluidically connected to each other.
3. Speichereinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere Wärmezuführleitungen (28,29) und/oder mehrere Wärmeentnahmeleitungen (30,31 ) vorgesehen sind. 3. Storage device according to one of the preceding claims, characterized in that a plurality of heat supply lines (28,29) and / or a plurality of heat extraction lines (30,31) are provided.
4. Speichereinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine der Wärme- zuführleitungen (28,29) über zumindest ein Ventil (34) einer Wärme- zuführverteileinrichtung (32) an einen Wärmezuführeinlassanschluss (8) oder einen Wärmezuführauslassanschluss (9) der Speichereinrichtung (1 ) angeschlossen ist. 4. Storage device according to one of the preceding claims, characterized in that at least one of the heat Supply lines (28,29) via at least one valve (34) of a Wärmezuführverteileinrichtung (32) to a Wärmezuführeinlassanschluss (8) or a Wärmezuführauslassanschluss (9) of the memory device (1) is connected.
5. Speichereinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens zwei der Wärmezuführleitungen (28,29), insbesondere alle Wärmezuführleitungen (28,29), über jeweils wenigstens ein Mehrwegeventil (38,39,40,41 ) an eine Wärmezuführverteilleitung (46) angeschlossen sind, wobei die Wärmezuführverteilleitung (46) den Wärmezuführeinlassanschluss (8) und den Wärmezuführauslassanschluss (9) aufweist. 5. Storage device according to one of the preceding claims, characterized in that at least two of the heat supply lines (28,29), in particular all Wärmezuführleitungen (28,29), in each case via at least one multi-way valve (38,39,40,41) to a Wärmezuführverteilleitung ( 46), the heat supply distribution line (46) having the heat supply inlet port (8) and the heat supply outlet port (9).
6. Speichereinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine der Wärmeentnahmeleitungen (30,31 ) über zumindest ein Ventil (35) einer Wärmeentnahmeverteileinrichtung (33) an einen Wärmeentnahme- einlassanschluss (16) oder einen Wärmeentnahmeauslassanschluss (15) der Speichereinrichtung (1 ) angeschlossen ist. 6. Storage device according to one of the preceding claims, characterized in that at least one of the heat extraction lines (30,31) via at least one valve (35) of a heat extraction distribution device (33) to a heat extraction inlet port (16) or a heat extraction outlet port (15) of the storage device (1) is connected.
7. Speichereinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens zwei der Wärme- zuführleitungen (28,29), insbesondere alle Wärmezuführleitungen (28,29), über jeweils wenigstens ein Mehrwegeventil (42,43,44,45) an eine Wärmeentnahmeverteilleitung (47) angeschlossen sind, wobei die Wärmeentnahmeverteilleitung (47) den Wärmeentnahmeein- lassanschluss (16) und den Wärmeentnahmeauslassanschluss (15) aufweist. 7. Storage device according to one of the preceding claims, characterized in that at least two of the heat supply lines (28,29), in particular all heat supply lines (28,29) via at least one multi-way valve (42,43,44,45) to a Heat extraction distribution line (47) are connected, wherein the heat extraction distribution line (47) the heat extraction inlet connection (16) and the heat extraction outlet connection (15).
8. Speichereinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Wärmezuführrohre (24) und die Wärmeentnahmerohre (25) von Rohrleitungen (23) ausgebildet sind, die in vertikaler Richtung in mehreren Reihen (56,57,58) in dem Feststoffwärmespeicher (21 ) angeordnet sind, wobei zumindest einige der Rohrleitungen (23) benachbart zueinander liegender Reihen (56,57;57,58) in horizontaler Richtung fluchtend oder versetzt zueinander angeordnet sind. 8. Storage device according to one of the preceding claims, characterized in that the heat supply tubes (24) and the heat extraction tubes (25) are formed by conduits (23) arranged vertically in a plurality of rows (56, 57, 58) in the solid heat store (21), at least some of the conduits (23) adjacent to each other (FIGS. 56, 57, 57,58) are arranged in the horizontal direction in alignment or offset from one another.
9. Speichereinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere Festkörperwärmespeicher (21 ) vorgesehen sind, wobei die Rohrleitungen (23) der Festkörperwärmespeicher (21 ) strömungstechnisch miteinander in Reihe oder parallel zueinander geschaltet sind. 9. Storage device according to one of the preceding claims, characterized in that a plurality of solid heat storage (21) are provided, wherein the pipes (23) of the solid heat storage (21) are fluidically connected to each other in series or in parallel.
10. Speichereinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass den mehreren Festkörperwärmespeichern (21 ) eine gemeinsame Wärmezuführverteileinrichtung und/oder gemeinsame Wärmeentnahmeverteileinrichtung zugeordnet ist, oder dass für zumindest einen Teil der Festkörperwärmespeicher (21 ) separate Wärmezuführverteileinrichtungen und/oder Wärmeentnahmeverteileinrichtungen vorgesehen sind. 10. Storage device according to one of the preceding claims, characterized in that the plurality of solid heat storage (21) is assigned a common Wärmezuführverteileinrichtung and / or common heat removal distribution device, or that for at least a portion of the solid heat storage (21) separate Wärmezuführverteileinrichtungen and / or heat extraction distribution facilities are provided.
1 1 . Speichereinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprü- che, dadurch gekennzeichnet, dass die Rohrleitungen (23) aus einem Material bestehen, welches eine größere Wärmeleitzahl aufweist als das Material des Festkörperwärmespeichers (21 ). 1 1. Storage device according to one of the preceding claims, characterized in that the pipes (23) consist of a material which has a greater thermal conductivity than the material of the solid heat storage (21).
12. Speichereinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Festkörperwärmespeicher (21 ) aus Beton, Keramik, mineralischem Schüttgut, Stahl oder einer Mischung aus diesen Materialien besteht. 12. Storage device according to one of the preceding claims, characterized in that the solid heat storage (21) consists of concrete, ceramic, mineral bulk material, steel or a mixture of these materials.
13. Speichereinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere Wärmeentnahmeein- lassanschlüsse (16) und mehrere Wärmeentnahmeauslassan- schlüsse (15) vorgesehen sind, die strömungstechnisch jeweils mit zumindest einer Wärmeentnahmeleitung (30,31 ) verbindbar sind. 13. Storage device according to one of the preceding claims, characterized in that a plurality of heat removal inlet connections (16) and a plurality of heat extraction outlet connections (15) are provided, which can be fluidly connected to at least one heat extraction line (30, 31).
14. Speichereinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass nur ein Wärmezuführeinlass- anschluss (8) und nur ein Wärmezuführauslassanschluss (9) vorgesehen ist. 14. Storage device according to one of the preceding claims, characterized in that only one Wärmezuführeinlass- connection (8) and only one Wärmezuführauslassanschluss (9) is provided.
15. Speichereinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Festkörperwärmespeicher (21 ) zumindest ein Temperatursensor eingebettet ist. 15. Storage device according to one of the preceding claims, characterized in that in the solid heat storage (21) at least one temperature sensor is embedded.
16. Speichereinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Heizeinrichtung (10), ins- besondere eine elektrische Heizeinrichtung, mit zumindest einer Wärmezuführleitung (28,29) strömungstechnisch verbunden oder verbindbar ist. 16. Storage device according to one of the preceding claims, characterized in that a heating device (10), in particular an electric heater, with at least one heat supply (28,29) fluidly connected or connectable.
17. Verfahren zum Betreiben einer Speichereinrichtung (1 ) zum Zwischenspeichern von thermischer Energie, insbesondere einer Speichereinrichtung (1 ) nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Speichereinrichtung (1 ) wenigstens einen Feststoffwärmespeicher (21 ), insbesondere einen Betonwärmespeicher, aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Feststoffwärmespeicher (21 ) zumindest eine Wärmezuführleitung (28,29) für ein erstes Arbeitsmedium und zumindest eine strömungstechnisch von der Wärmezuführleitung (28,29) getrennte Wärmeentnahmeleitung (30,31 ) für ein zweites Arbeitsmedium wenigstens be- reichsweise angeordnet sind, wobei der Massenstrom des ersten Arbeitsmediums durch die Wärmezuführleitung (28,29) und der Massenstrom des zweiten Arbeitsmediums durch die Wärmeentnahmeleitung (30,31 ) unabhängig voneinander eingestellt werden. 17. A method for operating a memory device (1) for temporarily storing thermal energy, in particular a memory device (1) according to one or more of the preceding claims, wherein the memory device (1) at least one solid heat storage (21), in particular a concrete heat storage, characterized characterized in that at least one heat supply line (28, 29) for a first working medium and at least one heat extraction line (30, 31) for a second working medium are at least one heat extraction line (28, 29) in the solid heat store (21). are arranged richly, wherein the mass flow of the first working medium through the heat supply (28,29) and the mass flow of the second working medium through the heat extraction line (30,31) are set independently.
18. Verfahren nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Massenströme derart eingestellt werden, dass die Maximaltemperatur des ersten Arbeitsmediums von der Maximaltemperatur des zweiten Arbeitsmediums verschieden ist, insbesondere auch wenn dem Feststoffwärmespeicher (21 ) gleichzeitig Wärme über das erste Arbeitsmedium zugeführt und über das zweite Arbeitsmedium entnommen wird. 18. The method according to claim 17, characterized in that the mass flows are adjusted such that the maximum temperature of the first working medium is different from the maximum temperature of the second working medium, in particular if the solid heat storage (21) simultaneously supplied heat via the first working medium and on the second working medium is removed.
19. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Arbeitsmedium von dem zweiten Arbeitsmedium verschieden gewählt, insbesondere als ers- tes Arbeitsmedium ein erstes Öl, bevorzugt ein Thermalöl, und als zweites Arbeitsmedium Wasser, eine wasserhaltige Lösung oder ein zweites Öl, insbesondere ein Thermalöl, verwendet wird. 19. Method according to claim 1, characterized in that the first working medium is selected differently from the second working medium, in particular as a first working medium a first oil, preferably a thermal oil, and as a second working medium water, a water-containing solution or a second oil , in particular a thermal oil, is used.
20. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Feststoffwärmespeicher (21 ) in mehrere logische Wärmespeichersegmente (48,49) unterteilt ist, die jeweils wenigstens eine Wärmezuführleitung (28,29) und wenigstens eine Wärmeentnahmeleitung (30,31 ) aufweisen, wobei die Temperatur jedes Wärmespeichersegments (48,49) mittels wenigstens eines Temperatursensors bestimmt wird. 20. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that the solid heat storage (21) into a plurality of logical heat storage segments (48,49) is divided, each having at least one heat supply (28,29) and at least one heat extraction line (30,31) wherein the temperature of each heat storage segment (48, 49) is determined by means of at least one temperature sensor.
21 . Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest in einer ersten Betriebsart für ein kälteres der Wärmespeichersegmente (48,49) der Mas- senstrom durch die jeweilige Wärmezuführleitung (28,29) vergrößert und/oder der Massenstrom durch die jeweilige Wärmeentnahmeleitung (30,31 ) verringert und/oder für ein wärmeres der Wärmespeichersegmente (48,49) der Massenstrom durch die jeweilige Wärme- zuführleitung (30,31 ) verringert und/oder der Massenstrom durch die jeweilige Wärmeentnahmeleitung (30,31 ) vergrößert wird. 21. Method according to one of the preceding claims, characterized in that, at least in a first operating mode, for a colder one of the heat storage segments (48, 49) of the heat storage segments (48, 49). senstrom through the respective heat supply (28,29) increases and / or the mass flow through the respective heat extraction line (30,31) reduced and / or for a warmer of the heat storage segments (48,49), the mass flow through the respective heat supply line (30, 31) reduced and / or the mass flow through the respective heat extraction line (30,31) is increased.
22. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest in einer zweiten Betriebsart der Massenstrom durch die Wärmezuführleitung (28,29) zum Zuführen einer bestimmten Wärmezuführmenge in ein erstes der Wärmespeichersegmente (48,49) eingestellt wird, wobei der Massenstrom durch die Wärmeentnahmeleitung (30,31 ) wenigstens eines weiteren der Wärmespeichersegmente (49,48) zum Entnehmen einer bestimmten Wärmeentnahmemenge, die größer oder gleich der Wärmezuführmenge ist, eingestellt wird. 22. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that at least in a second mode, the mass flow through the heat supply (28,29) for supplying a certain amount of heat to a first of the heat storage segments (48,49) is set, wherein the mass flow through the heat extraction line (30, 31) of at least one other of the heat storage segments (49, 48) is set to extract a predetermined heat extraction amount that is greater than or equal to the heat supply amount.
23. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest in der zweiten Betriebsart die Massenströme durch die Wärmezuführleitungen (28,29) und die Wärmeentnahmeleitungen (30,31 ) derart eingestellt werden, dass die Summe der Wärmezuführmengen der Summe der Wärmeentnahmemengen entspricht oder größer als diese ist. 23. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that at least in the second mode, the mass flows through the heat supply (28,29) and the heat extraction lines (30,31) are set such that the sum of the heat supply amounts to the sum of the heat extraction amounts or greater than this.
24. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest in der zweiten Betriebsart der Massenstrom durch die Wärmezuführleitung (28,29) nur für einen Teil der Wärmespeichersegmente (48,49) größer als Null eingestellt wird, während der Massenstrom durch die Wärmeentnahmeleitung (30,31 ) für wenigstens eines der Wärmespeichersegmente (48,49), für welches der Massenstrom durch die Wärmezuführleitung (28,29) gleich Null ist, größer als Null eingestellt wird. 24. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that at least in the second mode, the mass flow through the heat supply (28,29) only for a portion of the heat storage segments (48,49) is set greater than zero, while the mass flow through the Heat extraction line (30,31) for at least one of the heat storage segments (48,49), for which the mass flow through the heat supply line (28,29) is equal to zero, is set greater than zero.
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