WO2017016646A1 - Wärmeübertragungsrohr, wärmespeicher und verfahren zum herstellen eines wärmeübertragungsrohrs - Google Patents

Wärmeübertragungsrohr, wärmespeicher und verfahren zum herstellen eines wärmeübertragungsrohrs Download PDF

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Definitions

  • the invention relates to a heat transfer tube, a heat accumulator with such a heat transfer tube and a method for producing such a heat transfer tube.
  • Heat storage especially so-called latent heat storage, have a
  • Storage medium in particular the phase transition from solid to liquid and vice versa.
  • the storage medium When charging the latent heat storage, the storage medium is melted. During the melting process, the storage medium of the fluid absorbs a large heat energy in the form of the heat of fusion. Due to the
  • the storage medium gives this heat energy during solidification back to the fluid.
  • the heat transfer tube may have in its longitudinal direction extending ribs. Since aluminum alloys have particularly good heat conduction properties and a filigree rib design, for example by means of extrusion, is possible with regard to a good
  • an aluminum material is a suitable material for such
  • WO 201 1/0696693 A1 describes a heat transfer tube with a pressure tube made of a steel alloy and a heat transfer element, the an aluminum alloy is made. Since aluminum alloys have a significantly higher coefficient of thermal expansion than steel alloys, a heat transfer obstructing gap may form when a heat input into the heat transfer tube between the pressure tube and the heat transfer element. To prevent the formation of a gap, the heat transfer element is by means of resilient clamps, the two half shells of the
  • the object of the present invention is to provide an improved heat transfer tube for a heat storage available.
  • a heat transfer tube in particular a fin tube, for a heat storage, in particular for a molten salt latent heat storage, proposed.
  • the heat transfer tube comprises a pressure tube for conveying a fluid, a first connection tube, a second connection tube, wherein the first connection tube is arranged between the pressure tube and the second connection tube, and a heat transfer element provided on the outside of the second connection tube, which is materially connected to the first connection tube , wherein the second connecting pipe is adapted to a
  • Connecting tube prevents a thermal expansion of the connecting layer, is to be understood in the present case that a thermal expansion of the first
  • Connecting pipe in particular in the radial direction, prevented or reduced so that no gap is formed between the pressure pipe and the first connecting pipe.
  • the first connection tube is constrained between the pressure tube and the second connection tube.
  • the second connection tube may be shrunk onto the first connection tube.
  • the second connection pipe may have a slot running in its longitudinal direction, which is welded after arranging the second connection pipe to the first connection pipe.
  • An operating temperature of the heat accumulator can be over 300 ° C. At the operating temperature of the heat accumulator is a
  • connection partners are held together by atomic or molecular forces. These are simultaneously non-releasable compounds that can only be separated by destruction of the connecting means.
  • Connecting pipe made of a material whose thermal expansion coefficient is smaller than that of a material from which the first connecting pipe and / or the heat transfer element are made.
  • the first connecting tube and / or the heat transfer element are each made of an aluminum alloy.
  • the aluminum alloys may, for example, have different thermal expansion coefficients.
  • the pressure tube and / or the second connecting tube are each made of a steel alloy.
  • the pressure tube and / or the second connecting tube may be made of a stainless steel or a stainless steel alloy.
  • the pressure tube and the second connecting tube may be made of a stainless steel or a stainless steel alloy.
  • the different steel alloys may have different thermal expansion coefficients.
  • the material of the second connecting tube may have a lower thermal expansion coefficient than the material of the pressure tube.
  • the first connecting tube is slotted lengthwise to compensate for thermal expansion thereof.
  • the first connecting tube is mounted on the pressure tube so that the first connecting tube widens and is thus arranged with a bias on the pressure tube. This is a surface contact of the first
  • the second connecting tube on radial openings, wherein the heat transfer element through the radial
  • Breakthroughs is integrally connected to the first connecting tube.
  • the radial openings may be slots, holes or openings.
  • Connecting pipe ensures good heat conduction from the first connecting pipe to the heat transfer element.
  • the heat transfer element is welded or soldered to the first connecting tube.
  • the heat transfer element is welded or soldered through the apertures provided in the second connecting tube to the first connecting tube.
  • the heat transfer element is cylindrical and has ribs extending in its longitudinal direction.
  • the ribs may have a variety of ramifications. This increases the surface of the heat transfer element, whereby an improved heat transfer is possible.
  • the heat transfer element has a tubular base portion, which is materially connected to the first connecting tube.
  • the ribs extend radially out of the tubular base portion.
  • the tubular base portion may be one in its longitudinal direction
  • Heat transfer element is welded to the second connecting tube.
  • a heat storage in particular a molten salt latent heat storage with at least one such heat transfer tube and a storage medium, in particular a molten salt, in which the at least one heat transfer tube is at least partially proposed.
  • the heat accumulator may comprise a plurality of heat transfer tubes, which are at least partially disposed in the storage medium.
  • the storage medium may comprise salts or salt mixtures, in particular alkali metal hydrates, nitrites, nitrates, sulfates, carbonates, chlorides, hydroxides, bromides, thiocyanates, fluorides and / or combinations of these.
  • the storage medium comprises anhydrous salts or salt hydrates.
  • the method comprises the following steps: providing a pressure tube, a first connecting tube, a second connecting tube and a heat transfer element; Arranging the first connecting tube so that the pressure tube within the first
  • Connecting tube is arranged; Arranging the second connection pipe such that the first connection pipe is disposed within the second connection pipe; and integrally bonding the heat transfer member to the first connection pipe.
  • the heat transfer element is welded or soldered to the first connecting tube.
  • the second connecting tube is slotted in its longitudinal direction with a slot, wherein after arranging the second connecting tube to the first connecting tube and the pressure tube, the slot is welded to a weld.
  • the second connecting pipe Before welding the second connecting pipe, it is arranged so that the slot provided in the second connecting pipe is arranged above a slot provided in the first connecting pipe. A heat-related expansion of the first connecting pipe is compensated by the gap provided in this.
  • the second connecting tube shrinks during and / or after welding to the first connecting tube.
  • the first connecting tube is slotted before or during its provision in its longitudinal direction.
  • the slot allows thermal expansion of the first connecting tube in the circumferential direction.
  • the second connecting tube is less mechanically stressed.
  • Further possible implementations of the heat transfer tube, of the heat store and / or of the method also include not explicitly mentioned combinations of features or embodiments described above or in the following with regard to the exemplary embodiments.
  • the skilled person will also add individual aspects as improvements or additions to the respective basic form of the heat transfer tube, the heat accumulator and / or the method.
  • Fig. 1 shows a schematic sectional view of an embodiment of a
  • Fig. 2 shows a schematic perspective view of an embodiment of a heat transfer tube for the heat accumulator according to Figure 1;
  • FIG. 3 shows a schematic block diagram of an embodiment of a
  • Fig. 1 shows a highly simplified schematic sectional view of a
  • Embodiment of a heat accumulator 1 may be a
  • the heat storage 1 is a so-called latent heat storage.
  • the heat storage 1 may be a molten salt latent heat storage.
  • Such latent heat storage use the enthalpy reversible thermodynamic state changes of a process medium or storage medium 2, such as a phase transition from solid to liquid and vice versa. Under enthalpy are the energy expenditure of Phase transformations and the energy content of substances.
  • Charging the heat accumulator 1 is melted in this provided storage medium 2, which may be a phase change material.
  • Storage medium 2 this heat energy when freezing or solidifying again.
  • the storage medium 2 may be a salt or a salt mixture.
  • Storage medium 2 comprises alkali metal hydrates, nitrites, nitrates, sulfates, carbonates, chlorides, hydroxides, bromides, thiocyanates, fluorides or combinations of these, in particular anhydrous salts or salt hydrates.
  • the storage medium 2 may have a melting temperature of over 300 ° C. Consequently, the heat accumulator 1 can be operated with an operating temperature of over 300 ° C.
  • the heat accumulator 1 further comprises at least one heat transfer tube 3, which is designed as a so-called fin tube or can be referred to as a fin tube.
  • the heat accumulator 1 may have any number of heat transfer tubes 3.
  • the heat transfer tube 3 is at least partially in the
  • FIG. 2 shows a schematic perspective view of an embodiment of such a heat transfer tube 3.
  • the heat transfer tube 3 comprises a pressure tube 5 for conveying the fluid 4.
  • the pressure tube 5 is made of a steel alloy.
  • the pressure tube 5 may be made of a stainless steel or stainless steel.
  • On the outside of the pressure tube 5 is a heat transfer body or
  • Heat transfer element 6 is provided.
  • the heat transfer element 6 is cylindrical and may have a tubular base portion 7.
  • ribs 8 Radially from the tubular base portion 7 ribs 8 extend out.
  • the ribs 8 extend in a longitudinal direction L of the tubular base portion 7.
  • the number of ribs 8 is arbitrary. As shown in FIG. 2, that can Heat transfer element 6 six ribs 8 have.
  • the ribs 8 may have ramifications or ribbing, whereby a surface of the
  • Heat transfer element 6 is increased. This allows the
  • Base section 7 is formed.
  • the heat transfer element 6 is a low-cost extruded profile.
  • the ribs 8 extend in a fin shape out of the tubular base section 7. Therefore, the heat transfer tube 3 is also referred to as a fin tube.
  • the tubular base portion 7 has a slot 9 extending in the longitudinal direction L thereof. The slot 9 is closed by a weld 10, so that the base portion 7 as a peripheral
  • the heat transfer element 6 is made of an aluminum alloy. By using an aluminum alloy for the heat transfer element 6, this can be designed particularly filigree and has due to the high specific thermal conductivity of aluminum compared to that for the pressure tube. 5
  • a first connecting pipe 11 is arranged between the tubular base portion 7 of the heat transfer element 6 and the pressure tube 5.
  • Connecting pipe 1 1 is made of an aluminum alloy.
  • the first connecting pipe 1 1 may be made of the same aluminum alloy as the heat transfer element 6.
  • the first connecting pipe 11 has an in
  • the slot 12 extends over the entire length of the first connecting pipe 11.
  • the first connecting pipe 11 is thus not circumferentially closed.
  • the slit 12 is preferably in a radial direction of the heat transfer tube 3 below the weld 10 of the tubular base portion 7 of the heat transfer member 6 arranged.
  • the first connecting pipe 11 is used in the manufacture of
  • the first connecting tube 11 is widened.
  • the first connecting tube 11 is circumferentially circumferentially on the pressure tube 5 with a bias.
  • the second connecting pipe 13 is made of a steel alloy.
  • Connecting pipe 13 may be made of the same steel alloy as that
  • the second connecting pipe 13 is like the first connecting pipe 1 1 and the tubular base portion 7 of the heat transfer member 6 in the
  • the second connecting pipe 13 is arranged so that the slots 9, 14 and 12 of the tubular base portion 7, the second connecting pipe 13 and the first connecting pipe 1 1 are preferably arranged one above the other.
  • the second connecting pipe 13 further has
  • the openings 16 to 18 are circumferentially arranged evenly distributed. In the longitudinal direction L, a plurality of such openings 16 to 18 may be provided. The number of openings 16 to 18 is arbitrary.
  • connection points 19 to 21 are welds. Under cohesive connections, such as solder joints or welded joints, all compounds are to be understood in which the
  • Connection partners are held together by atomic or molecular forces. They are at the same time non-detachable connections, which can only be separated by destruction of the connecting means.
  • the pressure pipe 5 and the second connection pipe 13 are made of a material whose thermal expansion coefficient is smaller than that of the material of which the first connection pipe 11 and the heat transmission element 6 are made.
  • the second connecting tube 13 thereby prevents a heat-related Expansion of the first connecting pipe 1 1.
  • Connecting tube 1 1 can continue to be compensated by the slot 12.
  • Heat transfer tube 3 is a circumferentially planar contact of the first
  • Connecting pipe 11 is ensured with the pressure tube 5. With a heat input into the heat transfer tube 3, the first connecting tube 11, due to its arrangement between the pressure tube 5 and the closed second
  • Connecting points 19 to 21 always ensures heat transfer from the pressure tube 5 to the heat transfer element 6.
  • step S1 the pressure tube 5, the first connecting tube 11, the second
  • Connecting pipe 13 and the heat transfer element 6 is provided.
  • the first connecting pipe 11 and the second connecting pipe 13 are in their
  • Heat transfer element 6 is also designed slotted in the longitudinal direction L.
  • the first connecting pipe 11 is arranged so that the pressure pipe 5 is disposed within the first connecting pipe 11.
  • Diameter of the first connecting pipe 1 1 is dimensioned so that the first Connecting pipe 1 1 is widened when mounting on the pressure tube 5. In this case, the first connecting tube is elastically deformed. This is the first
  • Connecting pipe 13 is arranged.
  • the second connecting tube 13 is preferably arranged such that the slot 14 provided in this slot 14 is arranged above the slot 12 provided in the first connecting tube 11.
  • the second connecting tube 13 presses the first connecting tube 1 firmly onto the pressure tube 5.
  • the second connecting tube 13 can be made in one piece and shrunk onto the first connecting tube 1.
  • the likewise slotted base portion 7 of the heat transfer element 6 is raised.
  • the tubular base portion 7 is welded by means of the weld 10 so that the slot 9 is closed.
  • the heat transfer member 6 becomes the first
  • the heat transfer tube 3 are the
  • junctions 19 to 21 no welds but solder joints.
  • a solder can be placed in the openings 16 to 18 of the second connecting tube 13. Subsequently, the first connecting pipe 11, the solder and the
  • Heat transfer element 6 are soldered together, for example, in a brazing furnace.
  • the base portion 7 of the heat transfer element 6 has a plurality of shells, such as two half shells, three third shells or four quarter shells.
  • the shells can optionally be soldered or welded together.
  • the first connection tube 11 may be shrunk onto the pressure tube 5
  • the second connection tube 13 may be shrunk onto the first connection tube 11
  • the heat transfer element 6 may be shrunk onto the second connection tube 13.
  • the slots 9, 12 and 14 and thus also the welds 10 and 15 are then dispensable.

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Abstract

Ein Wärmeübertragungsrohr (3), insbesondere Flossenrohr, für einen Wärmespeicher (1), insbesondere für einen Salzschmelze-Latentwärmespeicher, mit einem Druckrohr (5) zum Fördern eines Fluids (4), einem ersten Verbindungsrohr (11), einem zweiten Verbindungsrohr (13), wobei das erste Verbindungsrohr (11) zwischen dem Druckrohr (5) und dem zweiten Verbindungsrohr (13) angeordnet ist, und ein außenseitig an dem zweiten Verbindungsrohr (13) vorgesehenes Wärmeübertragungselement (6), das stoffschlüssig mit dem ersten Verbindungsrohr (11) verbunden ist, wobei das zweite Verbindungsrohr (13) dazu eingerichtet ist, eine wärmebedingte Ausdehnung des ersten Verbindungsrohrs (11) zu verhindern.

Description

Beschreibung
Wärmeübertragungsrohr, Wärmespeicher und Verfahren zum Herstellen eines
Wärmeübertragungsrohrs
Die Erfindung betrifft ein Wärmeübertragungsrohr, einen Wärmespeicher mit einem derartigen Wärmeübertragungsrohr und ein Verfahren zum Herstellen eines derartigen Wärmeübertragungsrohrs.
Wärmespeicher, insbesondere sogenannte Latentwärmespeicher, weisen ein
Speichermedium und ein in dem Speichermedium oder durch dieses hindurchgeführtes Wärmeübertragungsrohr auf. Durch das Wärmeübertragungsrohr wird ein Fluid, wie beispielsweise erhitzter Wasserdampf, geleitet. Derartige Latentwärmespeicher nutzen die Enthalpie reversibler thermodynamischer Zustandsänderungen des
Speichermediums, insbesondere den Phasenübergang von fest zu flüssig und umgekehrt. Beim Aufladen des Latentwärmespeichers wird das Speichermedium geschmolzen. Während des Schmelzvorgangs nimmt das Speichermedium von dem Fluid eine große Wärmeenergie in Form der Schmelzwärme auf. Aufgrund der
Reversibilität dieses Vorgangs gibt das Speichermedium diese Wärmeenergie beim Erstarren wieder an das Fluid ab. Um eine gute Wärmeübertragung von dem Wärmeübertragungsrohr auf das
Speichermedium zu gewährleisten, kann das Wärmeübertragungsrohr sich in seiner Längsrichtung erstreckende Rippen aufweisen. Da Aluminiumlegierungen besonders gute Wärmeleiteigenschaften aufweisen und eine filigrane Rippengestaltung, beispielsweise mittels Strangpressen, möglich ist, ist hinsichtlich einer guten
Wärmeübertragung von dem Wärmeübertragungsrohr auf das Speichermedium und umgekehrt ein Aluminiumwerkstoff ein geeignetes Material für derartige
Wärmeübertragungsrohre. Da Aluminiumlegierungen jedoch bei höheren
Temperaturen nur eine eingeschränkte Festigkeit aufweisen, ist es erforderlich, das Wärmeübertragungsrohr mit einem Druckrohr aus einer Stahllegierung zu versehen, um den Druck des Fluids aufzunehmen.
Die WO 201 1/0696693 A1 beschreibt ein Wärmeübertragungsrohr mit einem aus einer Stahllegierung gefertigten Druckrohr und einem Wärmeübertragungselement, das aus einer Aluminiumlegierung gefertigt ist. Da Aluminiumlegierungen einen deutlich höheren Wärmeausdehnungskoeffizienten als Stahllegierungen aufweisen, kann sich bei einem Wärmeeintrag in das Wärmeübertragungsrohr zwischen dem Druckrohr und dem Wärmeübertragungselement ein die Wärmeübertragung behindernder Spalt bilden. Um eine Spaltbildung zu verhindern, ist das Wärmeübertragungselement mit Hilfe von federnden Klammern, die zwei Halbschalen des
Wärmeübertragungselements an das Druckrohr klemmen, an dem Druckrohr befestigt. Bei einem Wärmeeintrag in das Wärmeübertragungsrohr halten die Klammern das Wärmeübertragungselement in Kontakt mit dem Druckrohr.
Vor diesem Hintergrund besteht die Aufgabe der vorliegenden Erfindung darin, ein verbessertes Wärmeübertragungsrohr für einen Wärmespeicher zur Verfügung zu stellen. Demgemäß wird ein Wärmeübertragungsrohr, insbesondere ein Flossenrohr, für einen Wärmespeicher, insbesondere für einen Salzschmelze-Latentwärmespeicher, vorgeschlagen. Das Wärmeübertragungsrohr umfasst ein Druckrohr zum Fördern eines Fluids, ein erstes Verbindungsrohr, ein zweites Verbindungsrohr, wobei das erste Verbindungsrohr zwischen dem Druckrohr und dem zweiten Verbindungsrohr angeordnet ist, und ein außenseitig an dem zweiten Verbindungsrohr vorgesehenes Wärmeübertragungselement, das stoffschlüssig mit dem ersten Verbindungsrohr verbunden ist, wobei das zweite Verbindungsrohr dazu eingerichtet ist, eine
wärmebedingte Ausdehnung des ersten Verbindungsrohrs zu verhindern. Dadurch, dass das zweite Verbindungsrohr eine wärmebedingte Ausdehnung des ersten Verbindungsrohrs verhindert, ist stets ein flächiger Kontakt des ersten
Verbindungsrohrs mit dem Druckrohr gewährleistet. Bei der bekannten Anordnung wird nur ein linienförmiger Kontakt erreicht. Eine Spaltbildung zwischen dem Druckrohr und dem ersten Verbindungsrohr wird verhindert. Darunter, dass das zweite
Verbindungsrohr eine wärmebedingte Ausdehnung der Verbindungsschicht verhindert, ist vorliegend zu verstehen, dass eine wärmebedingte Ausdehnung des ersten
Verbindungsrohrs, insbesondere in radialer Richtung, unterbunden oder derart reduziert wird, dass zwischen dem Druckrohr und dem ersten Verbindungsrohr kein Spalt entsteht. Dadurch, dass das Wärmeübertragungselement stoffschlüssig mit dem ersten Verbindungsrohr verbunden ist, ist stets eine gute Wärmeleitung von dem Druckrohr über das erste Verbindungsrohr auf das Wärmeübertragungselement gewährleistet. Das erste Verbindungsrohr ist zwischen dem Druckrohr und dem zweiten Verbindungsrohr eingezwängt. Das zweite Verbindungsrohr kann auf das erste Verbindungsrohr aufgeschrumpft sein. Alternativ kann das zweite Verbindungsrohr einen in seiner Längsrichtung verlaufenden Schlitz aufweisen, der nach dem Anordnen des zweiten Verbindungsrohrs an dem ersten Verbindungsrohr verschweißt wird.
Durch die Schweißschrumpfung wird das zweite Verbindungsrohr fest auf das erste Verbindungsrohr aufgepresst. Eine Betriebstemperatur des Wärmespeichers kann über 300° C betragen. Bei der Betriebstemperatur des Wärmespeichers ist eine
Streckgrenze des Materials des Wärmeübertragungselements und/oder des ersten Verbindungsrohrs so gering, dass diese keine Kraft aufnehmen können. Die
Kraftübertragung erfolgt ausschließlich mit Hilfe des Druckrohrs. Unter stoffschlüssigen Verbindungen, wie Lötverbindungen oder Schweißverbindungen, sind alle
Verbindungen zu verstehen, bei denen die Verbindungspartner durch atomare oder molekulare Kräfte zusammengehalten werden. Dies sind gleichzeitig nicht lösbare Verbindungen, die sich nur durch Zerstörung der Verbindungsmittel trennen lassen.
Gemäß einer Ausführungsform sind das Druckrohr und/oder das zweite
Verbindungsrohr aus einem Werkstoff gefertigt, dessen Wärmeausdehnungskoeffizient kleiner ist als der eines Werkstoffs, aus dem das erste Verbindungsrohr und/oder das Wärmeübertragungselement gefertigt sind.
Hierdurch ist gewährleistet, dass das erste Verbindungsrohr sich nur soweit ausdehnen kann, wie es der Werkstoff des zweiten Verbindungsrohrs zulässt.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform sind das erste Verbindungsrohr und/oder das Wärmeübertragungselement jeweils aus einer Aluminiumlegierung gefertigt.
Beispielsweise können das Wärmeübertragungselement und/oder das erste
Verbindungsrohr aus derselben oder aus unterschiedlichen Aluminiumlegierungen gefertigt sein. Die Aluminiumlegierungen können beispielsweise unterschiedliche Wärmeausdehnungskoeffizienten aufweisen.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform sind das Druckrohr und/oder das zweite Verbindungsrohr jeweils aus einer Stahllegierung gefertigt. Beispielsweise können das Druckrohr und/oder das zweite Verbindungsrohr aus einem rostfreien Stahl oder einer Edelstahllegierung gefertigt sein. Gemäß einer weiteren Ausführungsform sind das Druckrohr und das zweite
Verbindungsrohr aus unterschiedlichen Stahllegierungen gefertigt.
Beispielsweise können die unterschiedlichen Stahllegierungen unterschiedliche Wärmeausdehnungskoeffizienten aufweisen. Beispielsweise kann das Material des zweiten Verbindungsrohrs einen niedrigeren Wärmeausdehnungskoeffizienten aufweisen als das Material des Druckrohrs.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist das erste Verbindungsrohr seiner Länge nach geschlitzt, um eine Wärmeausdehnung desselben zu kompensieren.
Vorzugsweise wird das erste Verbindungsrohr so auf das Druckrohr aufgezogen, dass sich das erste Verbindungsrohr aufweitet und so mit einer Vorspannung auf dem Druckrohr angeordnet ist. Hierdurch ist ein flächiger Kontakt des ersten
Verbindungsrohrs mit dem Druckrohr gewährleistet. Aufgrund des Schlitzes kann sich das erste Verbindungsrohr in umfänglicher Richtung wärmebedingt ausdehnen.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform weist das zweite Verbindungsrohr radiale Durchbrüche auf, wobei das Wärmeübertragungselement durch die radialen
Durchbrüche hindurch stoffschlüssig mit dem ersten Verbindungsrohr verbunden ist.
Die radialen Durchbrüche können Schlitze, Bohrungen oder Öffnungen sein. Durch die stoffschlüssige Verbindung des Wärmeübertragungselements mit dem ersten
Verbindungsrohr ist eine gute Wärmeleitung von dem ersten Verbindungsrohr auf das Wärmeübertragungselement gewährleistet.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist das Wärmeübertragungselement mit dem ersten Verbindungsrohr verschweißt oder verlötet. Das Wärmeübertragungselement ist durch die in dem zweiten Verbindungsrohr vorgesehenen Durchbrüche hindurch mit dem ersten Verbindungsrohr verschweißt oder verlötet. Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist das Wärmeübertragungselement zylinderförmig und weist in seiner Längsrichtung verlaufende Rippen auf.
Die Rippen können eine Vielzahl an Verästelungen aufweisen. Hierdurch vergrößert sich die Oberfläche des Wärmeübertragungselements, wodurch eine verbesserte Wärmeübertragung möglich ist.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform weist das Wärmeübertragungselement einen rohrförmigen Basisabschnitt auf, der stoffschlüssig mit dem ersten Verbindungsrohr verbunden ist.
Vorzugsweise erstrecken sich aus dem rohrförmigen Basisabschnitt die Rippen radial heraus. Der rohrförmige Basisabschnitt kann einen in seiner Längsrichtung
verlaufenden Schlitz aufweisen, der nach dem Anbringen des
Wärmeübertragungselements an dem zweiten Verbindungsrohr verschweißt wird.
Weiterhin wird ein Wärmespeicher, insbesondere ein Salzschmelze- Latentwärmespeicher mit zumindest einem derartigen Wärmeübertragungsrohr und einem Speichermedium, insbesondere einer Salzschmelze, in dem das zumindest eine Wärmeübertragungsrohr zumindest teilweise angeordnet ist, vorgeschlagen.
Der Wärmespeicher kann eine Vielzahl an Wärmeübertragungsrohren umfassen, die in dem Speichermedium zumindest teilweise angeordnet sind. Das Speichermedium kann Salze oder Salzmischungen, insbesondere Alkalimetallhydrate, Nitrite, Nitrate, Sulfate, Carbonate, Chloride, Hydroxide, Bromide, Thiocyanate, Fluoride und/oder Kombinationen von diesen aufweisen. Insbesondere umfasst das Speichermedium wasserfreie Salze oder Salzhydrate.
Ferner wird ein Verfahren zum Herstellen eines Wärmeübertragungsrohrs,
insbesondere eines Flossenrohrs, für einen Wärmespeicher, insbesondere für einen Salzschmelze-Latentwärmespeicher vorgeschlagen. Das Verfahren umfasst die folgenden Schritte: Bereitstellen eines Druckrohrs, eines ersten Verbindungsrohrs, eines zweiten Verbindungsrohrs und eines Wärmeübertragungselements; Anordnen des ersten Verbindungsrohrs so, dass das Druckrohr innerhalb des ersten
Verbindungsrohrs angeordnet ist; Anordnen des zweiten Verbindungsrohrs so, dass das erste Verbindungsrohr innerhalb des zweiten Verbindungsrohrs angeordnet ist; und stoffschlüssiges Verbinden des Wärmeübertragungselements mit dem ersten Verbindungsrohr.
Vorzugsweise wird das Wärmeübertragungselement mit dem ersten Verbindungsrohr verschweißt oder verlötet.
Gemäß einer Ausführungsform ist das zweite Verbindungsrohr in seiner Längsrichtung mit einem Schlitz geschlitzt, wobei nach dem Anordnen des zweiten Verbindungsrohrs an dem ersten Verbindungsrohr und dem Druckrohr der Schlitz mit einer Schweißnaht verschweißt wird.
Vor dem Verschweißen des zweiten Verbindungsrohrs wird dieses so angeordnet, dass der in dem zweiten Verbindungsrohr vorgesehene Schlitz über einem in dem ersten Verbindungsrohr vorgesehenen Schlitz angeordnet ist. Eine wärmebedingte Ausdehnung des ersten Verbindungsrohrs wird durch den in diesem vorgesehenen Spalt kompensiert.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform schrumpft das zweite Verbindungsrohr bei und/oder nach dem Verschweißen auf das erste Verbindungsrohr auf.
Hierdurch wird eine Vorspannung erzeugt, die das erste Verbindungsrohr auf das Druckrohr aufpresst.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform wird das erste Verbindungsrohr vor oder bei dem Bereitstellen in seiner Längsrichtung geschlitzt.
Der Schlitz ermöglicht eine Wärmeausdehnung des ersten Verbindungsrohrs in umfänglicher Richtung. Hierdurch wird das zweite Verbindungsrohr weniger mechanisch belastet. Weitere mögliche Implementierungen des Wärmeübertragungsrohrs, des Wärmespeichers und/oder des Verfahrens umfassen auch nicht explizit genannte Kombinationen von zuvor oder im folgendem bezüglich der Ausführungsbeispiele beschriebenen Merkmale oder Ausführungsformen. Dabei wird der Fachmann auch Einzelaspekte als Verbesserungen oder Ergänzungen zu der jeweiligen Grundform des Wärmeübertragungsrohrs, des Wärmespeichers und/oder des Verfahrens hinzufügen.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen und Aspekte des Wärmeübertragungsrohrs, des Wärmespeichers und/oder des Verfahrens sind Gegenstand der Unteransprüche sowie der im Folgenden beschriebenen Ausführungsbeispiele des Wärmeübertragungsrohrs, des Wärmespeichers und/oder des Verfahrens. Im Weiteren werden das
Wärmeübertragungsrohr, der Wärmespeicher und/oder das Verfahren anhand von bevorzugten Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die beigelegten Figuren näher erläutert.
Fig. 1 zeigt eine schematische Schnittansicht einer Ausführungsform eines
Wärmespeichers;
Fig. 2 zeigt eine schematische perspektivische Ansicht einer Ausführungsform eines Wärmeübertragungsrohrs für den Wärmespeicher gemäß Fig.1 ; und
Fig. 3 zeigt ein schematisches Blockdiagramm einer Ausführungsform eines
Verfahrens zum Herstellen eines Wärmeübertragungsrohrs gemäß Fig. 2. In den Figuren sind gleiche oder funktionsgleiche Elemente mit denselben
Bezugszeichen versehen worden, sofern nichts anderes angegeben ist.
Die Fig. 1 zeigt in einer stark vereinfachten schematischen Schnittansicht eine
Ausführungsform eines Wärmespeichers 1. Der Wärmespeicher 1 kann einen
Durchmesser von etwa 50 Meter und eine Höhe von etwa 30 Meter aufweisen. Der Wärmespeicher 1 ist ein sogenannter Latentwärmespeicher. Der Wärmespeicher 1 kann ein Salzschmelze-Latentwärmespeicher sein. Derartige Latentwärmespeicher nutzen die Enthalpie reversibler thermodynamischer Zustandsänderungen eines Prozessmediums oder Speichermediums 2, wie einen Phasenübergang von fest zu flüssig und umgekehrt. Unter Enthalpie sind der Energieaufwand von Phasenumwandlungen und der Energiegehalt von Stoffen zu verstehen. Beim
Aufladen des Wärmespeichers 1 wird das in diesem vorgesehene Speichermedium 2, das ein Phasenwechselmaterial sein kann, aufgeschmolzen. Während des
Schmelzvorgangs nimmt das Speichermedium 2 eine große Wärmeenergie in Form der Schmelzwärme auf. Aufgrund der Reversibilität dieses Vorgangs gibt das
Speichermedium 2 diese Wärmeenergie beim Gefrieren oder Erstarren wieder ab.
Das Speichermedium 2 kann ein Salz oder eine Salzmischung sein. Das
Speichermedium 2 umfasst Alkalimetallhydrate, Nitrite, Nitrate, Sulfate, Carbonate, Chloride, Hydroxide, Bromide, Thiocyanate, Fluoride oder Kombinationen von diesen, insbesondere wasserfreie Salze oder Salzhydrate. Das Speichermedium 2 kann eine Schmelztemperatur von über 300° C aufweisen. Demzufolge kann der Wärmespeicher 1 mit einer Betriebstemperatur von über 300° C betrieben werden. Der Wärmespeicher 1 umfasst weiterhin zumindest ein Wärmeübertragungsrohr 3, das als soggenanntes Flossenrohr ausgebildet ist oder als Flossenrohr bezeichnet werden kann. Der Wärmespeicher 1 kann eine beliebige Anzahl an Wärmeübertragungsrohren 3 aufweisen. Das Wärmeübertragungsrohr 3 ist zumindest teilweise in dem
Speichermedium 2 angeordnet und/oder durch dieses hindurchgeführt. Durch das Wärmeübertragungsrohr 3 kann ein Fluid 4, wie Wasserdampf, hindurchgeführt werden. Beim Aufschmelzen des Speichermediums 2 gibt das Fluid 4 Wärme an das Speichermedium 2 ab. Beim Erstarren oder Gefrieren des Speichermediums 2 gibt dieses die Wärme an das Fluid 4 ab. Die Fig. 2 zeigt eine schematische perspektivische Ansicht einer Ausführungsform eines derartigen Wärmeübertragungsrohrs 3. Das Wärmeübertragungsrohr 3 umfasst ein Druckrohr 5 zum Fördern des Fluids 4. Das Druckrohr 5 ist aus einer Stahllegierung gefertigt. Das Druckrohr 5 kann aus einem rostfreien Stahl oder Edelstahl gefertigt sein. Außenseitig an dem Druckrohr 5 ist ein Wärmeübertragungskörper oder
Wärmeübertragungselement 6 vorgesehen. Das Wärmeübertragungselement 6 ist zylinderförmig und kann einen rohrförmigen Basisabschnitt 7 aufweisen.
Radial aus dem rohrförmigen Basisabschnitt 7 erstrecken sich Rippen 8 heraus. Die Rippen 8 verlaufen in einer Längsrichtung L des rohrförmigen Basisabschnitts 7. Die Anzahl der Rippen 8 ist beliebig. Wie die Fig. 2 zeigt, kann das Wärmeübertragungselement 6 sechs Rippen 8 aufweisen. Die Rippen 8 können Verästelungen oder Verrippungen aufweisen, wodurch eine Oberfläche des
Wärmeübertragungselements 6 vergrößert wird. Hierdurch kann die
Wärmeübertragung von dem Wärmeübertragungsrohr 3 auf das Speichermedium 2 und umgekehrt verbessert werden. Die Rippen 8 sind materialeinstückig mit dem
Basisabschnitt 7 ausgebildet. Beispielsweise ist das Wärmeübertragungselement 6 ein kostengünstiges Strangpressprofil. Die Rippen 8 erstrecken sich flossenförmig aus dem rohrförmigen Basisabschnitt 7 heraus. Deshalb wird das Wärmeübertragungsrohr 3 auch als Flossenrohr bezeichnet. Der rohrförmige Basisabschnitt 7 weist einen in Längsrichtung L desselben verlaufenden Schlitz 9 auf. Der Schlitz 9 ist durch eine Schweißnaht 10 geschlossen, so dass der Basisabschnitt 7 als umfänglich
geschlossenes Rohr ausgebildet ist.
Das Wärmeübertragungselement 6 ist aus einer Aluminiumlegierung gefertigt. Durch die Verwendung einer Aluminiumlegierung für das Wärmeübertragungselement 6 kann dieses besonders filigran gestaltet werden und weist aufgrund der hohen spezifischen Wärmeleitfähigkeit von Aluminium im Vergleich zu der für das Druckrohr 5
verwendeten Stahllegierung gute Wärmeleiteigenschaften auf. Bei hohen
Temperaturen, wie beispielsweise bei Temperaturen von über 300° C, fällt die
Streckgrenze von Aluminiumlegierungen im Vergleich zu Stahllegierungen drastisch ab, so dass eine kraftübertragende Konstruktion mit Aluminiumlegierungen bei hohen Temperaturen nicht möglich ist. Daher wird nur das Druckrohr 5 mit dem Fluiddruck beaufschlagt und das Wärmeübertragungselement 6 wird mechanisch nicht beansprucht.
Zwischen dem rohrförmigen Basisabschnitt 7 des Wärmeübertragungselements 6 und dem Druckrohr 5 ist ein erstes Verbindungsrohr 11 angeordnet. Das erste
Verbindungsrohr 1 1 ist aus einer Aluminiumlegierung gefertigt. Beispielsweise kann das erste Verbindungsrohr 1 1 aus derselben Aluminiumlegierung gefertigt sein wie das Wärmeübertragungselement 6. Das erste Verbindungsrohr 11 weist einen in
Längsrichtung L des Wärmeübertragungsrohrs 3 verlaufenden Schlitz 12 auf. Der Schlitz 12 verläuft über die gesamte Länge des ersten Verbindungsrohrs 11. Das erste Verbindungsrohr 11 ist somit umfänglich nicht geschlossen. Der Schlitz 12 ist vorzugsweise in einer radialen Richtung des Wärmeübertragungsrohrs 3 unter der Schweißnaht 10 des rohrförmigen Basisabschnitts 7 des Wärmeübertragungselements 6 angeordnet. Das erste Verbindungsrohr 11 wird bei der Herstellung des
Wärmeübertragungsrohrs 3 derart auf das Druckrohr 5 aufgeschoben oder
aufgezogen, dass das erste Verbindungsrohr 11 aufgeweitet wird. Hierdurch liegt das erste Verbindungsrohr 11 mit einer Vorspannung flächig umfänglich an dem Druckrohr 5 an.
Zwischen dem ersten Verbindungsrohr 11 und dem rohrförmigen Basisabschnitt 7 des Wärmeübertragungselements 6 ist ein zweites Verbindungsrohr 13 vorgesehen. Das zweite Verbindungsrohr 13 ist aus einer Stahllegierung gefertigt. Das zweite
Verbindungsrohr 13 kann aus derselben Stahllegierung gefertigt sein wie das
Druckrohr 5. Das zweite Verbindungsrohr 13 ist wie das erste Verbindungsrohr 1 1 und der rohrförmige Basisabschnitt 7 des Wärmeübertragungselements 6 in der
Längsrichtung L geschlitzt und weist somit einen Schlitz 14 auf, der durch eine
Schweißnaht 15 geschlossen ist. Das zweite Verbindungsrohr 13 ist dabei so angeordnet, dass die Schlitze 9, 14 und 12 des rohrförmigen Basisabschnitts 7, des zweiten Verbindungsrohrs 13 und des ersten Verbindungsrohrs 1 1 bevorzugt übereinander angeordnet sind. Das zweite Verbindungsrohr 13 weist weiterhin
Durchbrüche, Öffnungen oder Schlitze 16 bis 18 auf. Die Durchbrüche 16 bis 18 sind umfänglich gleichmäßig verteilt angeordnet. In der Längsrichtung L kann eine Vielzahl derartiger Durchbrüche 16 bis 18 vorgesehen sein. Die Anzahl der Durchbrüche 16 bis 18 ist beliebig.
Durch die Durchbrüche 16 bis 18 hindurch ist der rohrförmige Basisabschnitt 7 des Wärmeübertragungselements 6 mit Hilfe von Verbindungsstellen 19 bis 21 mit dem ersten Verbindungsrohr 11 stoffschlüssig verbunden. Die Verbindungsstellen 19 bis 21 sind Schweißstellen. Unter stoffschlüssigen Verbindungen, wie Lötverbindungen oder Schweißverbindungen, sind alle Verbindungen zu verstehen, bei denen die
Verbindungspartner durch atomare oder molekulare Kräfte zusammengehalten werden. Sie sind gleichzeitig nicht lösbare Verbindungen, die sich nur durch Zerstörung der Verbindungsmittel trennen lassen.
Das Druckrohr 5 und das zweite Verbindungsrohr 13 sind aus einem Werkstoff gefertigt, dessen Wärmeausdehnungskoeffizient kleiner ist als der des Werkstoffs aus dem das erste Verbindungsrohr 1 1 und das Wärmeübertragungselement 6 gefertigt sind. Das zweite Verbindungsrohr 13 verhindert dadurch eine wärmebedingte Ausdehnung des ersten Verbindungsrohrs 1 1. Bei einem betriebsbedingten
Wärmeeintrag in das Wärmeübertragungsrohr 3 wird das erste Verbindungsrohr 1 1 mit Hilfe des Druckrohrs 5 und des zweiten Verbindungsrohrs 13 mit radial wirkenden Druckkräften beaufschlagt. Eine wärmebedingte Ausdehnung des ersten
Verbindungsrohrs 1 1 kann weiterhin durch den Schlitz 12 kompensiert werden.
Hierdurch wird stets gewährleistet, dass bei einem Wärmeeintrag in das
Wärmeübertragungsrohr 3 ein umfänglich flächiger Kontakt des ersten
Verbindungsrohrs 11 mit dem Druckrohr 5 gewährleistet ist. Bei einem Wärmeeintrag in das Wärmeübertragungsrohr 3 kann sich das erste Verbindungsrohr 11 auf Grund seiner Anordnung zwischen dem Druckrohr 5 und dem geschlossenen zweiten
Verbindungsrohr 13 nicht soweit ausdehnen, dass sich zwischen Druckrohr 5 und dem ersten Verbindungsrohr 11 ein Spalt bildet.
Dadurch, dass der rohrförmige Basisabschnitt 7 des Wärmeübertragungselements 6 über die Verbindungsstellen 19 bis 21 stoffschlüssig mit dem flächig an dem Druckrohr 5 anliegendem ersten Verbindungsrohr 1 1 verbunden ist, ist stets eine gute
Wärmeübertragung von dem Druckrohr 5 auf das Wärmeübertragungselement 6 gewährleistet. Auch bei einer wärmebedingten Ausdehnung des rohrförmigen
Basisabschnitts 7 und einer daraus resultierenden Spaltbildung zwischen dem rohrförmigen Basisabschnitt 7 und dem zweiten Verbindungsrohr 13 ist über die
Verbindungsstellen 19 bis 21 eine Wärmeübertragung von dem Druckrohr 5 auf das Wärmeübertragungselement 6 stets gewährleistet.
Die Fig. 3 zeigt in einem schematischen Blockdiagramm eine Ausführungsform eines Verfahrens zum Herstellen eines derartigen Wärmeübertragungsrohrs 3. In einem Schritt S1 werden das Druckrohr 5, das erste Verbindungsrohr 11 , das zweite
Verbindungsrohr 13 und das Wärmeübertragungselement 6 bereitgestellt. Dabei sind das erste Verbindungsrohr 11 und das zweite Verbindungsrohr 13 in ihrer
Längsrichtung L geschlitzt ausgeführt. Der rohrförmige Basisabschnitt 7 des
Wärmeübertragungselements 6 ist ebenfalls in der Längsrichtung L geschlitzt ausgeführt.
In einem Schritt S2 wird das erste Verbindungsrohr 11 so angeordnet, dass das Druckrohr 5 innerhalb des ersten Verbindungsrohrs 11 angeordnet ist. Ein
Durchmesser des ersten Verbindungsrohrs 1 1 ist dabei so bemessen, dass das erste Verbindungsrohr 1 1 beim Aufziehen auf das Druckrohr 5 aufgeweitet wird. Hierbei wird das erste Verbindungsrohr elastisch verformt. Hierdurch liegt das erste
Verbindungsrohr flächig auf dem Druckrohr 5 auf. In einem Schritt S3 wird das geschlitzte zweite Verbindungsrohr 13 so angeordnet, dass das Druckrohr 5 und das erste Verbindungsrohr 1 1 innerhalb des zweiten
Verbindungsrohrs 13 angeordnet ist. Das zweite Verbindungsrohr 13 wird bevorzugt so angeordnet, dass der in diesem vorgesehenen Schlitz 14 über dem in dem ersten Verbindungsrohr 11 vorgesehenen Schlitz 12 angeordnet ist. Das zweite
Verbindungsrohr 3 wird nun verschweißt, so dass der Schlitz 14 mit Hilfe der
Schweißnaht 15 geschlossen ist. Durch den Schweißschrumpf presst das zweite Verbindungsrohr 13 das erste Verbindungsrohr 1 fest auf das Druckrohr 5. Alternativ kann das zweite Verbindungsrohr 13 einteilig sein und auf das erste Verbindungsrohr 1 aufgeschrumpft werden.
Über das zweite Verbindungsrohr 13 wird der ebenfalls geschlitzte Basisabschnitt 7 des Wärmeübertragungselements 6 aufgezogen. Der rohrförmige Basisabschnitt 7 wird mit Hilfe der Schweißnaht 10 so verschweißt, dass der Schlitz 9 geschlossen ist. In einem Schritt S4 wird das Wärmeübertragungselement 6 mit dem ersten
Verbindungsrohr 1 1 stoffschlüssig verbunden. Hierbei wird der rohrförmige
Basisabschnitt 7 durch die in dem zweiten Verbindungsrohr 13 vorgesehenen
Durchbrüche 16 bis 18 hindurch mit Hilfe der Verbindungsstellen 19 bis 21 mit dem ersten Verbindungsrohr 11 verschweißt oder verlötet. Obwohl die vorliegende Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen beschrieben wurde, ist sie vielfältig modifizierbar.
Gemäß einer Ausführungsform des Wärmeübertragungsrohrs 3 sind die
Verbindungsstellen 19 bis 21 keine Schweißstellen sondern Lötstellen. Hierzu kann in den Durchbrüchen 16 bis 18 des zweiten Verbindungsrohrs 13 ein Lot platziert werden. Anschließend können das erste Verbindungsrohr 11 , das Lot und das
Wärmeübertragungselement 6 beispielsweise in einem Lötofen miteinander verlötet werden. Gemäß einer weiteren Ausführungsform des Wärmeübertragungsrohrs 3 weist der Basisabschnitt 7 des Wärmeübertragungselements 6 mehrere Schalen, wie beispielsweise zwei Halbschalen, drei Drittelschalen oder vier Viertelschalen auf. Die Schalen können optional miteinander verlötet oder verschweißt werden.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform des Wärmeübertragungsrohrs 3 kann das erste Verbindungsrohr 11 auf das Druckrohr 5, das zweite Verbindungsrohr 13 auf das erste Verbindungsrohr 11 und das Wärmeübertragungselement 6 auf das zweite Verbindungsrohr 13 aufgeschrumpft werden. Die Schlitze 9, 12 und 14 und damit auch die Schweißnähte 10 und 15 sind dann verzichtbar.
Verwendete Bezugszeichen
1 Wärmespeicher
2 Speichermedium
3 Wärmeübertragungsrohr
4 Fluid
5 Druckrohr
6 Wärmeübertragungselement
7 Basisabschnitt
8 Rippe
9 Schlitz
10 Schweißnaht
11 Erstes Verbindungsrohr
12 Schlitz
13 Zweites Verbindungsrohr
14 Schlitz
15 Schweißnaht
16 Durchbruch
17 Durchbruch
18 Durchbruch
19 Verbindungsstelle
20 Verbindungsstelle
21 Verbindungsstelle L Längsrichtung
51 Schritt
52 Schritt
53 Schritt
54 Schritt

Claims

Patentansprüche
1. Wärmeübertragungsrohr (3), insbesondere Flossenrohr, für einen Wärmespeicher
(I) , insbesondere für einen Salzschmelze-Latentwärmespeicher, mit einem
Druckrohr (5) zum Fördern eines Fluids (4), einem ersten Verbindungsrohr (11 ), einem zweiten Verbindungsrohr (13), wobei das erste Verbindungsrohr (11) zwischen dem Druckrohr (5) und dem zweiten Verbindungsrohr (13) angeordnet ist, und ein außenseitig an dem zweiten Verbindungsrohr (13) vorgesehenes Wärmeübertragungselement (6), das stoffschlüssig mit dem ersten
Verbindungsrohr (1 1) verbunden ist, wobei das zweite Verbindungsrohr (13) dazu eingerichtet ist, eine wärmebedingte Ausdehnung des ersten Verbindungsrohrs
(I I) zu verhindern.
2. Wärmeübertragungsrohr nach Anspruch 1 , wobei das Druckrohr (5) und/oder das zweite Verbindungsrohr (13) aus einem Werkstoff gefertigt sind, dessen
Wärmeausdehnungskoeffizient kleiner ist als der eines Werkstoffs, aus dem das erste Verbindungsrohr (11 ) und/oder das Wärmeübertragungselement (6) gefertigt sind.
3. Wärmeübertragungsrohr nach Anspruch 1 oder 2, wobei das erste
Verbindungsrohr (11) und/oder das Wärmeübertragungselement (6) jeweils aus einer Aluminiumlegierung gefertigt sind.
4. Wärmeübertragungsrohr nach einem der Ansprüche 1 - 3, wobei das Druckrohr (5) und/oder das zweite Verbindungsrohr (13) jeweils aus einer Stahllegierung gefertigt sind.
5. Wärmeübertragungsrohr nach Anspruch 4, wobei das Druckrohr (5) und das
zweite Verbindungsrohr (13) aus unterschiedlichen Stahllegierungen gefertigt sind.
6. Wärmeübertragungsrohr nach einem der Ansprüche 1 - 5, wobei das erste
Verbindungsrohr (11) seiner Länge nach geschlitzt ist, um eine
Wärmeausdehnung desselben zu kompensieren.
7. Wärmeübertragungsrohr nach einem der Ansprüche 1 - 6, wobei das zweite Verbindungsrohr (13) radiale Durchbrüche (16 - 18) aufweist und wobei das Wärmeübertragungselement (6) durch die radialen Durchbrüche (16 - 18) hindurch stoffschlüssig mit dem ersten Verbindungsrohr (11) verbunden ist.
8. Wärmeübertragungsrohr nach einem der Ansprüche 1 - 7, wobei das
Wärmeübertragungselement (6) mit dem ersten Verbindungsrohr (11) verschweißt oder verlötet ist.
Wärmeübertragungsrohr nach einem der Ansprüche 1 - 8, wobei das
Wärmeübertragungselement (6) zylinderförmig ist und in seiner Längsrichtung (L) verlaufende Rippen (8) aufweist.
10. Wärmeübertragungsrohr nach Anspruch 9, wobei das Wärmeübertragungselement (6) einen rohrförmigen Basisabschnitt (7) aufweist, der stoffschlüssig mit dem ersten Verbindungsrohr (1 1 ) verbunden ist.
1 1. Wärmespeicher (1), insbesondere Salzschmelze-Latentwärmespeicher, mit
zumindest einem Wärmeübertragungsrohr (3) nach einem der Ansprüche 1 - 10 und einem Speichermedium (2), insbesondere einer Salzschmelze, in dem das zumindest eine Wärmeübertragungsrohr (3) zumindest teilweise angeordnet ist.
12. Verfahren zum Herstellen eines Wärmeübertragungsrohrs (3), insbesondere eines Flossenrohrs, für einen Wärmespeicher (1), insbesondere für einen Salzschmelze- Latentwärmespeicher, mit folgenden Schritten:
Bereitstellen (S1 ) eines Druckrohrs (5), eines ersten Verbindungsrohrs (11), eines zweiten Verbindungsrohrs (13) und eines Wärmeübertragungselements (6);
Anordnen (S2) des ersten Verbindungsrohrs (11) so, dass das Druckrohr (5) innerhalb des ersten Verbindungsrohrs (11) angeordnet ist;
Anordnen (S3) des zweiten Verbindungsrohrs (13) so, dass das erste
Verbindungsrohr (11) innerhalb zweiten Verbindungsrohrs (13) angeordnet ist; und stoffschlüssiges Verbinden (S4) des Wärmeübertragungselements (6) mit dem ersten Verbindungsrohr (11).
13. Verfahren nach Anspruch 12, wobei das zweite Verbindungsrohr (13) in seiner Längsrichtung (L) mit einem Schlitz (14) geschlitzt ist und wobei nach dem
Anordnen des zweiten Verbindungsrohrs (13) an dem ersten Verbindungsrohr (11) und dem Druckrohr (5) der Schlitz (14) mit einer Schweißnaht (15) verschweißt wird.
14. Verfahren nach Anspruch 13, wobei das zweite Verbindungsrohr (13) bei und/oder nach dem Verschweißen auf das erste Verbindungsrohr (11) aufschrumpft.
15. Verfahren nach einem der Ansprüche 12 - 14, wobei das erste Verbindungsrohr (11 ) vor oder bei dem Bereitstellen in seiner Längsrichtung (L) geschlitzt wird.
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