WO2017134177A1 - Method and apparatus for absorbing, storing and discharging thermal energy from gases - Google Patents

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WO2017134177A1
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heat
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Karl Brotzmann
Dragan Stevanovic
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Karl Brotzmann Consulting Gmbh
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    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/14Thermal energy storage

Definitions

  • the present invention relates to a method for receiving, storing and releasing thermal energy of gases, in which a bed of a bulk material is traversed in a first step in a first flow direction for a first time period of a gas, thereby heat or cold to the bulk material which is stored by the bulk material, and in a second step in a second flow direction for a second period of time is traversed by a gas which absorbs heat or cold from the bulk material.
  • recuperative heat exchangers For central ventilation systems of larger design, the use of recuperative heat exchangers is known in the art. Disadvantage of these heat exchangers, however, is that the surface for the heat transfer must be large, resulting in large and therefore expensive equipment.
  • the present invention accordingly has the object to provide a method and apparatus for receiving, storing and emitting thermal energy of gases, especially for integrated heat recovery in ventilation systems that avoids the above-mentioned disadvantages of the prior art and efficient Recovery of thermal energy from gases (i.e., high efficiency recovery) while being more cost effective and compact design of the device necessary for carrying out the method makes it possible.
  • the present invention is based on the finding that such a method and such a device can be made available if
  • the present invention therefore provides a method for the uptake, storage and release of thermal energy of gases, in which a bed of bulk material is traversed by a gas in a first step in a first flow direction for a period of time ti, the heat or gives off cold to the bulk material, which is stored by the bulk material, and in a second step in a second flow direction for a time period t 2 is traversed by a gas, the heat or cold of the bulk material Jerusalemn immt, characterized in that the behaves is between bed thickness L in the flow direction of the gas and the mean particle diameter d P of the bulk material is at least 20 and the characteristic number for the heat transferred per volume and degree Kelvin, defined as ti m G ic P j / (a V s L) m is at least 0.25 kJ / m 3 K.
  • the method according to the invention offers the advantage that the recovery of thermal energy from gases can be efficiently, ie. H . with high efficiency, can be realized. Furthermore, the device for carrying out the method can be realized in a cost-effective and compact manner if the storage capacity per volume, or per mass of the memory, is significantly higher.
  • a further advantage of the method according to the invention is that the temperature of the gas at the outlet from the bulk material bed remains substantially constant both during the discharge of the thermal energy of a gas and during the absorption of the thermal energy of the gas. With the characteristics defined above, one achieves a significantly lower temperature difference between the gas and the storage material.
  • the ratio between bed thickness L in the flow direction of the gas and mean particle diameter dp of the bulk material is at least 30, more preferably at least 40, and particularly preferably at least 50.
  • the heat recovery can be more efficient, d. H. design with even higher efficiency, since the heat recovery rate increases with increasing ratio between bed thickness L in the flow direction of the gas and the mean particle diameter d P of the bulk material and also longer switching times At are possible.
  • the ratio between bed thickness L in the flow direction of the gas and the mean particle diameter dp of the bulk material is usually at most 2000.
  • the specific particle surface a (m 2 / m 3 of the bed) is so large that the ratio between the total surface a V s (as a product of the specific particle surface and the volume of the bed) and the volume flow of the gas in the normal state v G i (m 3 i N. / h) multiplies by the time period tj (h) a V s / (v Gi ti) is at least 0.05 m "1 and a maximum of 1 m 0 '1. This allows a very efficient heat transfer resulting from a very low temperature difference between solid and gaseous phases.
  • the mean particle diameter dp of the bulk material is from 0.5 mm to 50 mm. These particle diameters ensure good flowability of the bulk material bed with at the same time good absorption and storage capacity for the thermal energy of the gases flowing through.
  • the average particle diameter dp of the bulk material is preferably determined as the Sauter diameter, according to DIN N ISO 9276-2. This is defined as follows: If one were to transform the entire volume of the particles of a bed into spheres of equal size, whose entire surface is equal to the entire surface of the particles, then these spheres would have the Sauter diameter as the diameter.
  • the bulk material is preferably made of ceramic, chamotte, sil icium carbide, zirconium oxide, graph it, Eifel lava, gravel, iron ore, clay, lime, metallic particles or combinations thereof.
  • the particles of the bulk material may be spherical, gravel-shaped and / or in the form of fracture or gravel.
  • the particles used are approximately uniform.
  • the bulk material bed can be formed so that it is arranged in a column, ie in turn arranged standing or lying is, or that the bulk material is flowed through radially, as described in the patent DE4238652.
  • the first one is different from the second flow direction, i.e. Gas flows through the bed of bulk material during the time period ti in a different direction relative to the bed than the gas during the time period T 2.
  • the method according to the invention can be used in a particularly simple manner, for example for room ventilation with integrated heat recovery.
  • the bulk material is continuously flowed through by gas and it is changed between the first and the second flow direction after each time period ti or i 2 .
  • the bulk material is continuously flowed through by gas in a first or in a second flow direction, ie, once the time period ti or i 2 has elapsed, the flow direction is "switched".
  • This preferred embodiment allows a particularly effective embodiment of the method according to the invention, since the absorption of thermal energy by the gas flowing through the bulk material during a time period t 2 immediately after the release of thermal energy to the bulk material by the bulk material during a time period ti flowing gas takes place and thus the storage time and thus possibly associated storage losses of thermal energy in the bulk material are minimized.
  • the heat is delivered to the bulk material by an electric heater built into the bed.
  • the change of the flow direction is preferably carried out by means of at least one blower or a system with a plurality of valves.
  • the following relation is sufficient for the switching time ti or t 2 :
  • the thermal energy delivered by the heated gas is between 10% and 90% of the maximum possible stored thermal energy, but the difference remains almost completely in the bulk material.
  • This advantageous temperature profile is formed by a very low temperature difference between the gas phase and solid phase, which in turn is made possible by the fulfillment of the abovementioned conditions.
  • air is used as the gas during the time period ti and / or t 2 .
  • the inventive method for controlled ventilation of a room with integrated heat recovery is used. This means that the bulk material bed is flowed through during the period ti of exhaust air from the room and during the time period t 2 of fresh air from outside Shen.
  • the temperature of the room exhaust air when entering the bed of bulk material is normally 1 7 ° C to 35 ° C.
  • the temperature of the fresh air supplied from the outside when entering the bed of bulk material depends on the season and can therefore be from -30 ° C to 50 ° C.
  • the exhaust air from the room is cooled by the cold air released from the fresh air and stored in the bulk material bed and flows coolly outwards.
  • the outside air on the other hand, is warmed up so that it enters the room at about room temperature. In this case, heat is thus stored in the bulk material bed.
  • the warm season when the outside temperature is above the room air temperature, a reverse process takes place: the exhaust air from the room is warmed up by the heat stored in the storage mass and flows warm to the outside. At the same time, the outside air is cooled down so that it enters the room at room temperature. In this case, so cold, and not heat, stored in the bulk bed.
  • the room exhaust air has a high moisture content
  • a condensate can form in the colder layer of the bulk bed, the z. B. flows to the outside.
  • the energy released by the condensation is stored in the bed and, in the next phase, additionally contributes to the preheating of the outside air.
  • the outside air has a temperature of below 0 ° C and / or a humidity of less than 35%, to return a certain amount of moisture from the room air. Since the bulk material, on which condensate precipitates from the room air, has a very high specific surface area, the outside air humidifies very quickly to a relative humidity between 35% and 65%.
  • the inventive method and the device according to the invention comprising a bulk material or its use, at the same time very well suited to remove excess moisture from the room and on the other hand to moisturize dry outdoor air by an inherent recovery of moisture and a room air with a optimum humidity between 35 and 65%.
  • intermediately means that the drying takes place after a long period in comparison to the time periods ti and t 2 .
  • time periods ti and t 2 in the range of 2 minutes to 60 minutes, drying once a day, i. E. once every 24 hours.
  • t3 is preferably 3 to 5 times as large as ti or t 2 .
  • the drying can be done so that once a day for 20 minutes, the flow in the direction of the cold side, so that the bulk material is completely dried again and thus avoid possible mold growth.
  • this also regulates the humidity.
  • the procedure in each of the two beds of bulk material can be carried out independently of one another in one of the (preferred) embodiments described above.
  • the switching of the flow direction in the two bulk beds can be done in various ways:
  • the switching between the two beds of bulk material is carried out by a double design of the blower, which promote the air in different directions, with only one fan is operating at each operating phase.
  • the store consists of two or more bulk material layers each of uniform particles.
  • the bulk material bed has at least two regions with particles of different particle diameter, the region at the end of the bulk material bed, which is first flowed through in the flow direction by the heat-absorbing / cooling gas, having the larger particle diameter.
  • the bulk material can each consist of half particles with smaller and larger particle diameter.
  • the particles in each area consist of different materials.
  • the ratio between bed thickness L in the flow direction of the gas and average particle diameter d P of the bulk material is calculated as the sum of the ratios between bed thickness Lj in the flow direction of the gas and the mean particle diameter d P j of the bulk material of all subareas.
  • the ratio between bed thickness L in the flow direction of the gas and the average particle diameter dp of the bulk material in a bulk material bed having two partial areas is calculated as follows: l ⁇ / dpi + L 2 / d p2 .
  • This embodiment is particularly advantageous in applications in which a great deal of condensate formation in the bulk material is to be expected.
  • the capillary effects are less pronounced and the resulting condensate can drain easily without it accumulates in the bulk material.
  • the process according to the invention can also be used advantageously at higher temperatures, exploiting the same excellent properties:
  • the present invention provides an apparatus for carrying out the method according to the invention in any of the described embodiments, wherein the apparatus comprises a bed of a bulk material for flowing through gases and_the bulk material absorbs and stores heat or cold emitted by the gases, characterized that the device is set up to achieve the following:
  • the ratio between the bed thickness L in the flow direction of the gas and the mean particle diameter dp of the bulk material is at least 20 and at most 2000;
  • the specific particle surface a is so large that the ratio between the total surface area a V s (as product of the specific particle surface and the volume of the bed) and the Volumeflow of the gas in the standard state v G i (mi N 3 / h) is at least 0.05 m "1 and at most 1 0 m " 1 .
  • the bulk material consists of ceramic, chamotte, sil icium carbide, zirconium oxide, graph it, Eifel lava, gravel, iron ore, clay, lime, metallic particles or combinations thereof.
  • the bulk material consists of spheres, gravel-like particles, or particles in the form of fracture or gravel.
  • the device comprises a device for changing the flow direction in the bulk material bed, which preferably comprises at least one fan or a system of several valves.
  • the device comprises two, preferably independently flowed through bulk material beds of the above type.
  • the device preferably comprises two fans, each of which conveys air in different directions, with only one fan operating in each operating phase and switching of the flow direction being effected by starting the respective other fan.
  • the fans are housed between two bulk beds.
  • the bulk material bed or the bulk material beds preferably comprises two or more bulk material regions and each bulk material region has a different average particle diameter and / or another particle material.
  • a further preferred embodiment of the device according to the invention is particularly suitable for retrofitting in existing buildings.
  • the bulk material bed i.e., the heat storage mass
  • the bulk material bed is located in a container outside a building wall, which is preferably vertical to the wall.
  • the bulk material bed flows through parallel to the wall.
  • the bulk material bed is advantageously flowed through in this embodiment so that excess condensate can drain freely from the bulk material bed down.
  • This embodiment of the device according to the invention which is particularly suitable for retrofitting, has the advantage that the cross section of the wall passage / break required for the passage of air can be kept low.
  • the diameter of a cross-sectionally circular wall passage / fracture can be 60 to 100 mm, whereby an air passage of 20 to 60 m i N. 3 / h is made possible. This is very advantageous for retrofitting.
  • Fig. 5a and 5b an advantageous embodiment of the retrofit systems.
  • the arrow indicates the direction of flow of the air.
  • the inventive method using a ventilation system with heat recovery in a flow direction 1 0 cm thick bulk material bed of gravel from about the same size, spherical-like particles with a diameter of 4 mm simulated, in which thus the ratio between the bed thickness in the flow direction and the average particle diameter 25 is (c s of the particles about 1 kJ / kgK, flow rate 20 nrii.N. 3 / h, mass of the bulk material 5 kg).
  • the heat transfer coefficient defined above is 6.0 kJ / m 3 K.
  • the temperature of the outside air is 0 ° C when entering the bulk material bed and the temperature of the exhaust air is 20 ° C when entering the bulk material bed.
  • Fig. 1 the resulting temperature profile is shown in the bulk material bed.
  • the system is in a quasi-stationary state, or the temperature profiles are repeated periodically.
  • the abscissa axis shows the position within the bed and the ordinate axis the temperature.
  • the presented temperature profiles are drawn during an outdoor air phase: the first at the beginning (0th minute) and then every one more Minute later, until the profile at the end of an outside air phase (5th minute).
  • the outside air flows through the bed at 0 ° C and heats up to room temperature of 20 ° C.
  • the temperature of the preheated air remains at 20 ° C for up to two minutes. From the second minute on, the temperature of the preheated air drops, initially to a minimum, and at the end of the fifth minute to 14 ° C.
  • the mean temperature of the preheated fresh air is 18 ° C and the heat recovery 90%.
  • Fig. 2 shows the temporal temperature profile of the outlet temperatures of the same arrangement as in Fig. 1, wherein the upper curve shows the course of the temperature of the preheated outside air and the lower curve shows the course of the cooled exhaust air.
  • the upper curve shows the temperature of the preheated fresh air, as well as its mean value.
  • the lower curve shows the temperature of the cooled exhaust air.
  • the temperature change during each full 5 minute switching period is 5 to 6 ° C, while in the middle of the bed the temperature change is about 14 ° C (ie about 2.5 times as much as in the entry areas) ,
  • the switching time is 5 minutes. This short switching time is well suited for small systems, eg for the ventilation of individual rooms. For larger systems with an air flow of more than 1, 000 m 3 / h, however, a longer switching time, ie. of more than 5 minutes, beneficial.
  • the inventive method is based on a ventilation system with heat recovery in a direction of flow 25 cm thick bulk bed of gravel from about the same simulates large, spherical-like particles with a diameter of 3 mm, in which thus the ratio between the bed thickness in the flow direction and the mean particle diameter 83.
  • the switching time, and thus the time periods ti and t 2 is 20 minutes in this example.
  • the above-defined heat transfer coefficient value reaches 2.1 3 kJ / m 3 K.
  • the outside air flows through the bed at 0 ° C and heats up to 20 ° C. For about 10 minutes, the temperature of the preheated air remains constant. From the twelfth minute, it sinks and reaches a temperature of 16 ° C after 20 minutes. The mean temperature of the preheated outside air is then 19 ° C and the heat recovery level about 95%.
  • the temperature change during each full 20 minute switchover period is about 4 ° C, while in the middle of the bed the temperature change is about 14 ° C (ie 3.5 times as much as in the entry areas) , Therefore, over the embodiments of Examples 1 and 2, greater heat storage is possible. 3.
  • an advantageous embodiment of the device according to the invention for carrying out the method according to the invention will be described, which is particularly suitable for retrofitting in existing houses and apartments. This embodiment is shown in Figs. 5a and 5b.
  • a vertically arranged container (1) is a bulk material bed (2) as a heat storage mass.
  • the device is attached to a wall (3) having an opening (4) connecting the exterior and interior.
  • the opening (4) can be significantly smaller than the cross section of the Container (1), which is very advantageous for retrofitting.
  • a fan (5) which transports exhaust air or fresh air, can be mounted directly on the wall (Fig. 5a) or below the bulk material bed (2) (Fig. 5b).
  • the fan position can thus, depending on the installation location (outside or inside), be selected so that the noise emissions are minimized in the interior.
  • the ventilation systems are shown, which operate at ambient temperatures.
  • this method is also very well suited for significantly higher temperature ranges and significantly longer switching times.
  • the method according to the invention is simulated on the basis of a high-temperature installation for storing and emitting thermal energy in the temperature range between 550 ° C. and 1100 ° C.
  • the bulk material bed made of 12 mm aluminum ball is 1 2 m high.
  • the switching time is 10 hours and the air flow 25,000 m i N. 3 / h.
  • the above-described heat transfer coefficient is 0.68 kJ / m 3 K.

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Abstract

The present invention relates to a method for absorbing, storing and discharging thermal energy from gases, in which, in a first step, a gas is made to flow through a bed of a bulk material in a first flow direction for a time period t1, giving off heat or cold to the bulk material, this being stored by the bulk material, and, in a second step, a gas is made to flow through the bed in a second flow direction for a time period t2, absorbing heat or cold from the bulk material, wherein the characteristic for the heat transferred per unit volume and per degree Kelvin, defined as ti mGi cpi / (a Vs Δ), is at least 0.25 kJ/m3K and at most 25 kJ/m3K, wherein i=1,2 refers to the time period t1 or t2, mGi is the gas throughflow, cpi is the specific heat capacity of the gas, a is the specific particle surface, Vs is the volume of the bulk material bed and L is the thickness of the bed in the flow direction of the gas; and to a device for carrying out this method.

Description

Verfahren und Vorrichtung zur Aufnahme, Speicherung und Abgabe thermischer Energie von Gasen  Method and device for receiving, storing and emitting thermal energy of gases
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Aufnahme, Speicherung und Abgabe von thermischer Energie von Gasen, bei dem ein Bett eines Schüttguts in einem ersten Schritt in einer ersten Strömungsrichtung für eine erste Zeitperiode von einem Gas durchströmt wird, das dabei Wärme oder Kälte an das Schüttgut abgibt, welche vom Schüttgut gespeichert wird, und in einem zweiten Schritt in einer zweiten Strömungsrichtung für eine zweite Zeitperiode von einem Gas durchströmt wird, das dabei Wärme oder Kälte vom Schüttgut aufnimmt. The present invention relates to a method for receiving, storing and releasing thermal energy of gases, in which a bed of a bulk material is traversed in a first step in a first flow direction for a first time period of a gas, thereby heat or cold to the bulk material which is stored by the bulk material, and in a second step in a second flow direction for a second period of time is traversed by a gas which absorbs heat or cold from the bulk material.
Nach dem Stand der Technik werden als Speichermasse zur Speicherung von thermischer Energie von Gasen, vor allen Dingen bei der integrierten Wärmerückgewinnung z. B. in Lüftungsanlagen, keramische Waben oder metallische Platten verwendet. Um solche Anlagen möglichst klein zu halten, werden kurze Umschaltzeiten zwischen einströmender und ausströmender Luft gewählt, z. B. eine Minute. According to the prior art are used as a storage mass for storing thermal energy of gases, especially in the integrated heat recovery z. B. used in ventilation systems, ceramic honeycomb or metal plates. To keep such systems as small as possible, short switching times are chosen between inflowing and outflowing air, z. For example one minute.
Für zentrale Lüftungsanlagen größerer Bauart ist die Verwendung von rekuperativen Wärmetauschern im Stand der Technik bekannt. Nachteil dieser Wärmetauscher ist jedoch, dass die Oberfläche für die Wärmeübertragung groß sein muss, was zu großen und damit teuren Anlagen führt. For central ventilation systems of larger design, the use of recuperative heat exchangers is known in the art. Disadvantage of these heat exchangers, however, is that the surface for the heat transfer must be large, resulting in large and therefore expensive equipment.
Die vorliegende Erfindung hat sich demgemäß die Aufgabe gestellt, ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Aufnahme, Speicherung und Abgabe von thermischer Energie von Gasen, speziell zur integrierten Wärmerückgewinnung in Lüftungsanlagen bereit zu stellen, dass die oben erwähnten Nachteile des Standes der Technik vermeidet und eine effiziente Rückgewinnung von thermischer Energie aus Gasen (d . h . eine Rückgewinnung mit hohem Wirkungsgrad) bei gleichzeitig kostengünstiger und kompakter Ausführung der zur Durchführung des Verfahrens notwend igen Vorrichtung ermögl icht. The present invention accordingly has the object to provide a method and apparatus for receiving, storing and emitting thermal energy of gases, especially for integrated heat recovery in ventilation systems that avoids the above-mentioned disadvantages of the prior art and efficient Recovery of thermal energy from gases (i.e., high efficiency recovery) while being more cost effective and compact design of the device necessary for carrying out the method makes it possible.
Der vorl iegenden Erfindung liegt die Erkenntnis zu Grunde, dass ein solches Verfahren und eine solche Vorrichtung zur Verfügung gestellt werden kann , wenn The present invention is based on the finding that such a method and such a device can be made available if
- die Kennzahl für die übertragene Wärme pro Volumen und Grad Kelvin , defin iert als tj mGi cpi / (a Vs L), m indestens 0,25 kJ/m3K beträgt, wobei i=1 ,2 die Zeitperiode ti bzw. t2 bezeichnet, mGi den Gasdurchfluss, cPj die spezifische Wärmekapazität des Gases, a (in m2/m3 der Schüttung) die spezifische Partikeloberfläche, Vs dasthe coefficient of heat transfer per volume and degree Kelvin, defined as tj m G ic pi / (a V s L), is at least 0.25 kJ / m 3 K, where i = 1, 2 is the time period ti or t 2 , m G i denotes the gas flow, c P j the specific heat capacity of the gas, a (in m 2 / m 3 of the bed) the specific particle surface, V s the
Volumen der Schüttung und L die Bettd icke in Strömungsrichtung des Gases; Volume of the bed and L the bed thickness in the flow direction of the gas;
- und wenn als Aufnahme-, Speicherungs- und Abgabemed ium der thermischen Energie der Gase ein Schüttgut aus Partikeln verwendet wird, in dem das Verhältn is zwischen der Bettd icke L in - and if a bulk material of particles is used as the recording, storage and dispensing medium of the thermal energy of the gases, in which the ratio between the bed thickness L in
Strömungsrichtung des Gases und dem m ittleren Parti keldurchmesser dp des Schüttguts m indestens 20 beträgt. Direction of flow of the gas and the m mter Parti keldurchmesser dp of the bulk m at least 20 amounts.
Die vorl iegende Erfindung stellt daher ein Verfahren zur Aufnahme, Speicherung und Abgabe von therm ischer Energie von Gasen zur Verfügung, bei dem ein Bett eines Schüttguts in einem ersten Schritt in einer ersten Strömungsrichtung für eine Zeitperiode ti von einem Gas durchströmt wird, das dabei Wärme oder Kälte an das Schüttgut abgibt, welche vom Schüttgut gespeichert wird , und in einem zweiten Schritt in einer zweiten Strömungsrichtung für eine Zeitperiode t2 von einem Gas durchströmt wird , das dabei Wärme oder Kälte vom Schüttgut aufn immt, dadurch gekennzeichnet, dass das Verhältn is zwischen Bettd icke L in Strömungsrichtung des Gases und dem mittleren Partikeldurchmesser dP des Schüttguts mindestens 20 beträgt und d ie Kennzahl für d ie übertragene Wärme pro Volumen und Grad Kelvin , defin iert als ti mGi cPj / (a Vs L), m indestens 0,25 kJ/m3K beträgt. Das erfindungsgemäße Verfahren bietet zum einen den Vorteil, dass sich die Rückgewinnung von thermischer Energie von Gasen in effizienter Weise, d. h . mit hohem Wirkungsgrad, verwirklichen lässt. Des Weiteren ist die Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens in kostengünstiger und kompakter Weise realisierbar, wenn die Speicherkapazität pro Volumen, bzw. pro Masse des Speichers deutlich höher ist. Ein weiterer Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens ist, dass sowohl während der Abgabe der thermischen Energie eines Gases als auch bei der Aufnahme der thermischen Energie des Gases die Temperatur des Gases am Austritt aus dem Schüttgutbett weitgehend konstant bleibt. Mit den oben definierten Merkmalen erreicht man eine deutlich niedrigere Temperaturdifferenz zwischen dem Gas und Speichermaterial. The present invention therefore provides a method for the uptake, storage and release of thermal energy of gases, in which a bed of bulk material is traversed by a gas in a first step in a first flow direction for a period of time ti, the heat or gives off cold to the bulk material, which is stored by the bulk material, and in a second step in a second flow direction for a time period t 2 is traversed by a gas, the heat or cold of the bulk material aufn immt, characterized in that the behaves is between bed thickness L in the flow direction of the gas and the mean particle diameter d P of the bulk material is at least 20 and the characteristic number for the heat transferred per volume and degree Kelvin, defined as ti m G ic P j / (a V s L) m is at least 0.25 kJ / m 3 K. On the one hand, the method according to the invention offers the advantage that the recovery of thermal energy from gases can be efficiently, ie. H . with high efficiency, can be realized. Furthermore, the device for carrying out the method can be realized in a cost-effective and compact manner if the storage capacity per volume, or per mass of the memory, is significantly higher. A further advantage of the method according to the invention is that the temperature of the gas at the outlet from the bulk material bed remains substantially constant both during the discharge of the thermal energy of a gas and during the absorption of the thermal energy of the gas. With the characteristics defined above, one achieves a significantly lower temperature difference between the gas and the storage material.
Unter dem Begriff „thermische Energie" wird eine Wärme- oder Kältemenge verstanden . In einer bevorzugten Ausführungsform beträgt das Verhältnis zwischen Bettdicke L in Strömungsrichtung des Gases und dem mittleren Partikeldurchmesser dp des Schüttguts mindestens 30, weiter bevorzugt mindestens 40 und besonders bevorzugt mindestens 50. In a preferred embodiment, the ratio between bed thickness L in the flow direction of the gas and mean particle diameter dp of the bulk material is at least 30, more preferably at least 40, and particularly preferably at least 50.
Durch diese bevorzugten Ausführungsformen lässt sich die Wärmerückgewinnung noch effizienter, d . h. mit noch höherem Wirkungsgrad gestalten, da der Wärmerückgewinnungsgrad mit steigendem Verhältnis zwischen Bettdicke L in Strömungsrichtung des Gases und dem mittleren Partikeldurchmesser dP des Schüttguts zunimmt und weiterhin auch längere Umschaltzeiten At ermöglicht werden. Aus praktischen Gründen beträgt das Verhältnis zwischen Bettdicke L in Strömungsrichtung des Gases und dem mittleren Partikeldurchmesser dp des Schüttguts üblicherweise maximal 2000. Through these preferred embodiments, the heat recovery can be more efficient, d. H. design with even higher efficiency, since the heat recovery rate increases with increasing ratio between bed thickness L in the flow direction of the gas and the mean particle diameter d P of the bulk material and also longer switching times At are possible. For practical reasons, the ratio between bed thickness L in the flow direction of the gas and the mean particle diameter dp of the bulk material is usually at most 2000.
In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist die spezifische Partikeloberfläche a (m2/m3 der Schüttung) so groß, dass das Verhältnis zwischen der Gesamtoberfläche a Vs (als Produkt der spezifischen Partikeloberfläche und dem Volumen der Schüttung) und dem Volumendurchfluss des Gases im Normzustand vGi (m3 i N ./h) multipl iziert m it der Zeitperiode tj (h) a Vs / (vGi ti) mindestens 0,05 m"1 und maximal 1 0 m"1 beträgt. Damit wird ein sehr effizienter Wärmeübergang ermögl icht, der aus einer sehr n iedrigen Temperaturd ifferenz zwischen fester und gasförm iger Phase resultiert. In a preferred embodiment of the invention, the specific particle surface a (m 2 / m 3 of the bed) is so large that the ratio between the total surface a V s (as a product of the specific particle surface and the volume of the bed) and the volume flow of the gas in the normal state v G i (m 3 i N. / h) multiplies by the time period tj (h) a V s / (v Gi ti) is at least 0.05 m "1 and a maximum of 1 m 0 '1. This allows a very efficient heat transfer resulting from a very low temperature difference between solid and gaseous phases.
Weiterhin bevorzugt beträgt der mittlere Partikeldurchmesser dp des Schüttguts von 0,5 mm bis 50 mm . Diese Partikeldurchmesser gewährleisten eine gute Durchströmbarkeit des Schüttgutbetts bei gleichzeitig guter Aufnahme- und Speicherkapazität für d ie therm ische Energie der durchströmenden Gase. Further preferably, the mean particle diameter dp of the bulk material is from 0.5 mm to 50 mm. These particle diameters ensure good flowability of the bulk material bed with at the same time good absorption and storage capacity for the thermal energy of the gases flowing through.
Der m ittleren Partikeldurchmesser dp des Schüttguts wird bevorzugt als Sauterdurchmesser erm ittelt, nach DI N ISO 9276-2. Dieser ist wie folgt definiert: würde man das gesamte Volumen der Partikel einer Schüttung in gleich große Kugeln umformen , deren gesamte Oberfläche gleich der gesamten Oberfläche der Partikel ist, dann hätten d iese Kugeln den Sauterdurchmesser als Durchmesser. Das Schüttgut besteht vorzugsweise aus Keramik, Schamott, Sil icium- Carbid, Zirkon ium-Oxid , Graph it, Eifel-Lava, Kies, Eisenerz, Ton , Kalk, metallischen Partikel oder Kombinationen davon . The average particle diameter dp of the bulk material is preferably determined as the Sauter diameter, according to DIN N ISO 9276-2. This is defined as follows: If one were to transform the entire volume of the particles of a bed into spheres of equal size, whose entire surface is equal to the entire surface of the particles, then these spheres would have the Sauter diameter as the diameter. The bulk material is preferably made of ceramic, chamotte, sil icium carbide, zirconium oxide, graph it, Eifel lava, gravel, iron ore, clay, lime, metallic particles or combinations thereof.
Die Partikel des Schüttguts können kugelförm ig, kiesförm igen und/oder in Form von Bruch oder Schotter sein . Vorteilhafter Weise sind die eingesetzten Partikel ungefähr gleichförm ig . The particles of the bulk material may be spherical, gravel-shaped and / or in the form of fracture or gravel. Advantageously, the particles used are approximately uniform.
Beispielsweise kann das Schüttgutbett so gebildet werden, dass dieses in einer Säule angeordnet ist, d ie wiederum stehend oder liegend angeordnet ist, oder dass das Schüttgut radial durchgeströmt wird, wie es in der Patentschrift DE4238652 beschrieben ist. For example, the bulk material bed can be formed so that it is arranged in a column, ie in turn arranged standing or lying is, or that the bulk material is flowed through radially, as described in the patent DE4238652.
In einer bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens ist die erste von der zweiten Strömungsrichtung verschieden, d .h . Gas durchströmt das Schüttgutbett während der Zeitperiode ti in einer anderen Richtung relativ zum Bett als das Gas während der Zeitperiode t2. In a preferred embodiment of the method, the first one is different from the second flow direction, i.e. Gas flows through the bed of bulk material during the time period ti in a different direction relative to the bed than the gas during the time period T 2.
Weiter bevorzugt ist die erste Strömungsrichtung der zweiten entgegengesetzt. In dieser Ausführungsform lässt sich das erfindungsgemäße Verfahren in besonders einfacher Weise, etwa zur Raumbelüftung mit integrierter Wärmerückgewinnung, nutzen . More preferably, the first flow direction of the second opposite. In this embodiment, the method according to the invention can be used in a particularly simple manner, for example for room ventilation with integrated heat recovery.
In einer besonders bevorzugten Ausführungsform wird das Schüttgut kontinuierlich von Gas durchströmt und es wird zwischen der ersten und der zweiten Strömungsrichtung nach jeweils einer Zeitperiode ti bzw. i2 gewechselt. In dieser Ausführungsform wird das Schüttgut kontinuierlich von Gas in einer ersten oder in einer zweiten Strömungsrichtung durchströmt, d.h. sobald die Zeitperiode ti oder i2 verstrichen ist, wird die Strömungsrichtung „umgeschaltet". In a particularly preferred embodiment, the bulk material is continuously flowed through by gas and it is changed between the first and the second flow direction after each time period ti or i 2 . In this embodiment, the bulk material is continuously flowed through by gas in a first or in a second flow direction, ie, once the time period ti or i 2 has elapsed, the flow direction is "switched".
Diese bevorzugte Ausführungsform lässt eine besonders effektive Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens zu, da die Aufnahme von thermischer Energie durch das während einer Zeitperiode t2 durch das Schüttgut strömende Gas unmittelbar nach der Abgabe von thermischer Energie an das Schüttgut durch das während einer Zeitperiode ti durch das Schüttgut strömende Gas erfolgt und damit die Speicherzeit und somit etwaig verbundene Speicherverluste von thermischer Energie im Schüttgut minimiert werden. In einer weiteren Ausführungsform wird, mindestens teilweise, die Wärme an das Schüttgut durch eine elektrische Heizung, die in die Schüttung eingebaut ist, abgegeben. This preferred embodiment allows a particularly effective embodiment of the method according to the invention, since the absorption of thermal energy by the gas flowing through the bulk material during a time period t 2 immediately after the release of thermal energy to the bulk material by the bulk material during a time period ti flowing gas takes place and thus the storage time and thus possibly associated storage losses of thermal energy in the bulk material are minimized. In another embodiment, at least in part, the heat is delivered to the bulk material by an electric heater built into the bed.
Das Wechseln der Strömungsrichtung erfolgt vorzugsweise mittels mindestens eines Gebläses oder eines Systems mit mehreren Ventilen. The change of the flow direction is preferably carried out by means of at least one blower or a system with a plurality of valves.
Vorzugsweise genügt für die Umschaltzeit ti bzw. t2 folgender Relation: Preferably, the following relation is sufficient for the switching time ti or t 2 :
0,1 -(Ms/mGi)-(cs/Cpi) < tj < 0,9-(Ms/mGi)-(cs/Cpi), wobei 0.1 - (M s / m G i) - (c s / Cpi) <tj <0.9- (M s / m G i) - (c s / Cpi) where
i=1 ,2 die Parameter relativ zu der Zeitperiode ti bzw. t2 bezeichnet, Ms die Masse des Schüttgutes, i = 1, 2 denotes the parameters relative to the time period ti or t 2 , M s the mass of the bulk material,
mGi der Gasdurchfluss, m G i is the gas flow,
cs die spezifische Wärmekapazität der Schüttgutpartikel und c s the specific heat capacity of the bulk particles and
cPi die spezifische Wärmekapazität des Gases ist. c P i is the specific heat capacity of the gas.
In dieser bevorzugten Ausführungsform liegt die abgegebene thermische Energie durch das aufgeheizte Gas zwischen 10% und 90% der maximal möglich gespeicherten thermischen Energie, der Differenzbetrag verbleibt jedoch fast vollständig im Schüttgut. In this preferred embodiment, the thermal energy delivered by the heated gas is between 10% and 90% of the maximum possible stored thermal energy, but the difference remains almost completely in the bulk material.
In einer bevorzugten Ausführungsform ist ti = t2 = At. In a preferred embodiment, ti = t 2 = At.
In einer bevorzugten Ausführungsform beträgt der das Schüttgut durchströmende Gasdurchfluss mGi (kg/h) pro Masse des Schüttguts Ms (kg) während zumindest einer der, vorzugsweise während beider, Zeitperioden ti und t2 von 0,05 h"1 bis 50 h"1. In a preferred embodiment, the gas flow rate flowing through the bulk material m G i (kg / h) per mass of the bulk material M s (kg) during at least one of, preferably during both time periods ti and t 2 from 0.05 h "1 to 50 h "1 .
Das erfindungsgemäße Verfahren ermöglicht die Ausbildung eines sehr vorteilhaften Temperaturprofils innerhalb des Schüttgutbetts dergestalt, dass sich bei entgegengesetzter Strömungsrichtung während der Zeitperiode ti und der Periode t2 die Temperatur an den Austrittsenden des Schüttgutbetts relativ wenig ändert, während die Temperaturänderung in der Mitte des Betts relativ hoch ist. Daher bildet sich in einer bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens im Schüttgut eine Temperaturverteilung so aus, dass während jeweils einer Zeitperiode ti oder t2 die Temperaturänderung in der Mitte des Schüttgutbetts ΔΤΜ gegenüber der Temperaturänderung an einem der Austrittsenden des Schüttgutbetts ΔΤΕ mindestens das Zweifache beträgt, d .h . ΔΤΜ >= 2 ΔΤΕ, wobei die Strömungsrichtung während der Zeitperiode ti der während der Zeitperiode t2 entgegengesetzt ist. Dieser vorteilhafte Temperaturverlauf bildet sich durch eine sehr n iedrige Temperaturd ifferenz zwischen der Gas- und Feststoffphase, d ie wiederum durch die Erfüllung der oben genannten Bedingungen ermögl icht wird . The inventive method allows the formation of a very advantageous temperature profile within the bulk bed such that in opposite flow direction during the period ti and the period t 2, the temperature at the outlet ends of the bulk bed changes relatively little, while the temperature change in the middle of the bed relatively high is. Therefore, in a preferred embodiment of the method in the bulk material, a temperature distribution is formed such that during each time period ti or t 2 the temperature change in the middle of the bulk material bed ΔΤ Μ is at least twice compared to the temperature change at one of the outlet ends of the bulk material bed ΔΤ Ε , d .h. ΔΤΜ> = 2 ΔΤ Ε , wherein the flow direction during the time period ti is opposite to that during the time period t 2 . This advantageous temperature profile is formed by a very low temperature difference between the gas phase and solid phase, which in turn is made possible by the fulfillment of the abovementioned conditions.
Bevorzugt wird als Gas während der Zeitperiode ti und/oder t2 Luft eingesetzt. Preferably, air is used as the gas during the time period ti and / or t 2 .
In einer besonders vorteilhaften Ausführung der vorl iegenden Erfindung wird das erfindungsgemäße Verfahren zur kontroll ierten Belüftung eines Raumes mit integrierter Wärmerückgewinnung eingesetzt. Dies bedeutet, dass das Schüttgutbett während der Zeitperiode ti von Abluft aus dem Raum durchströmt wird und während der Zeitperiode t2 von Frischluft von au ßen . In a particularly advantageous embodiment of the present invention, the inventive method for controlled ventilation of a room with integrated heat recovery is used. This means that the bulk material bed is flowed through during the period ti of exhaust air from the room and during the time period t 2 of fresh air from outside Shen.
Dabei beträgt die Temperatur der Raumabluft bei Eintritt in das Schüttgutbett normalerweise 1 7 °C bis 35 °C. Die Temperatur der von außen zugeführten Frischluft bei Eintritt in das Schüttgutbett hängt von der Jahreszeit ab und kann folgl ich von -30 °C bis 50 °C betragen . The temperature of the room exhaust air when entering the bed of bulk material is normally 1 7 ° C to 35 ° C. The temperature of the fresh air supplied from the outside when entering the bed of bulk material depends on the season and can therefore be from -30 ° C to 50 ° C.
Vom relativen Temperaturunterschied zwischen Abluft und Frischluft hängt auch ab, ob das Schüttgutbett als Wärme- oder Kältespeicher fungiert. From the relative temperature difference between the exhaust air and fresh air also depends on whether the bulk material bed acts as a heat or cold storage.
In der kalten Jahreszeit, wenn d ie Au ßentemperatur unterhalb der Raumlufttemperatur l iegt, wird d ie Abluft aus dem Raum durch d ie von der Frischluft abgegebenen und im Schüttgutbett gespeicherten Kälte abgekühlt und strömt kühl nach außen . Die Außenluft wird dagegen aufgewärmt, so dass sie m it etwa Raumtemperatur in den Raum eintritt. In d iesem Fall wird also Wärme im Schüttgutbett gespeichert. In der warmen Jahreszeit, wenn die Außentemperatur oberhalb der Raumlufttemperatur liegt, findet ein umgekehrter Prozess statt: die Abluft aus dem Raum wird durch die in der Speichermasse gespeicherte Wärme aufgewärmt und strömt warm nach außen. Gleichzeitig wird die Außenluft abgekühlt, so dass sie mit Raumtemperatur in den Raum eintritt. In diesem Fall wird also Kälte, und nicht Wärme, im Schüttgutbett gespeichert. In the cold season, when the outside temperature is below the room air temperature, the exhaust air from the room is cooled by the cold air released from the fresh air and stored in the bulk material bed and flows coolly outwards. The outside air, on the other hand, is warmed up so that it enters the room at about room temperature. In this case, heat is thus stored in the bulk material bed. In the warm season, when the outside temperature is above the room air temperature, a reverse process takes place: the exhaust air from the room is warmed up by the heat stored in the storage mass and flows warm to the outside. At the same time, the outside air is cooled down so that it enters the room at room temperature. In this case, so cold, and not heat, stored in the bulk bed.
Falls die Raumabluft einen hohen Feuchtegehalt hat, kann sich in der kälteren Schicht des Schüttgutbetts ein Kondensat bilden, das z. B. nach außen abfließt. Die durch die Kondensation freiwerdende Energie wird in der Schüttung gespeichert und trägt in der nächsten Phase zusätzlich zur Vorwärmung der Außenluft bei. If the room exhaust air has a high moisture content, a condensate can form in the colder layer of the bulk bed, the z. B. flows to the outside. The energy released by the condensation is stored in the bed and, in the next phase, additionally contributes to the preheating of the outside air.
Durch die Aufwärmung der Außenluft sinkt die relative Luftfeuchte im klimatisierten Raum, da die frische Luft einen niedrigeren Feuchtegehalt aufweist. Im Winter, besonders bei Temperaturen unter 0°C, hat die Außenluft eine sehr niedrige Feuchtigkeit. Durch intensive Lüftung kann somit im Winter die Luftfeuchtigkeit schnell unter 35% fallen. Dies wiederum kann der Gesundheit der sich im Raum befindlichen Personen schaden, denn die Schleimhäute können austrocknen, die Augen brennen, der Hals kratzen und die Ansteckungsgefahr kann ansteigen. Deswegen ist neben der Wärmerückgewinnung auch die Feuchterückgewinnung in Anlagen zur Raumbelüftung sehr wichtig, aber nur wenige Anlagen haben die Möglichkeit, diese Feuchterückgewinnung effektiv durchzuführen. Warming up the outside air reduces the relative humidity in the air-conditioned room, as the fresh air has a lower moisture content. In winter, especially at temperatures below 0 ° C, the outside air has a very low humidity. Due to intensive ventilation, the humidity in winter can quickly fall below 35%. This in turn can damage the health of people in the room, because the mucous membranes can dry out, the eyes burn, the throat scratch and the risk of infection can increase. Therefore, in addition to heat recovery, moisture recovery in room ventilation systems is very important, but only a few plants have the ability to effectively carry out this moisture recovery.
Daher ist es vorteilhaft, zumindest, falls die Außenluft eine Temperatur von unter 0°C und/oder eine Feuchtigkeit von weniger als 35% aufweist, eine gewisse Menge Feuchtigkeit aus der Raumluft zurückzuführen . Da das Schüttgut, auf dem sich Kondensat aus der Raumluft niederschlägt, eine sehr hohe spezifische Oberfläche aufweist, befeuchtet sich die Außenluft sehr schnell auf eine relative Feuchtigkeit zwischen 35% und 65%. Auf diese Weise sind das erfindungsgemäße Verfahren und die erfindungsgemäße Vorrichtung, die ein Schüttgut bzw. dessen Gebrauch umfassen, gleichzeitig sehr gut geeignet überschüssige Feuchtigkeit aus dem Raum zu entfernen und andererseits zu trockene Außenluft durch eine inhärente Rückgewinnung von Feuchte zu befeuchten und eine Raumluft mit einer optimaler Luftfeuchte zwischen 35 und 65 % zu gewährleisten . Therefore, it is advantageous, at least if the outside air has a temperature of below 0 ° C and / or a humidity of less than 35%, to return a certain amount of moisture from the room air. Since the bulk material, on which condensate precipitates from the room air, has a very high specific surface area, the outside air humidifies very quickly to a relative humidity between 35% and 65%. In this way, the inventive method and the device according to the invention comprising a bulk material or its use, at the same time very well suited to remove excess moisture from the room and on the other hand to moisturize dry outdoor air by an inherent recovery of moisture and a room air with a optimum humidity between 35 and 65%.
Falls in der Raumluft ein noch höherer Feuchtegehalt erwünscht ist, kann in der Lüftungsanlage der in den Raum strömenden Luft Feuchtigkeit zugesetzt werden . Wenn das erfindungsgemäße Verfahren längere Zeit so betrieben wird, dass sich ein Kondensat bildet, ist es zweckmäßig, dass das Schüttgutbett zur Trocknung intermediär von einem Wärme an das Schüttgut abgebenden Gas für eine Zeitperiode t3 mit der Bedingung t3 > ti und t3 > t2 durchströmt wird. If an even higher moisture content is desired in the room air, moisture can be added to the air flowing into the room in the ventilation system. If the process according to the invention is operated for a prolonged period in such a way that a condensate forms, it is expedient for the bulk material bed to flow through a heat to the bulk material emitting gas for a time period t3 with the condition t3> ti and t3> t 2 becomes.
Dabei bedeutet intermediär, dass die Trocknung nach einem im Vergleich zu den Zeitperioden ti und t2 langen Zeitraum erfolgt. Beispielsweise kann bei Zeitperioden ti und t2 im Bereich von 2 Minuten bis 60 Minuten die Trocknung einmal am Tag, d .h . einmal in 24 Stunden, erfolgen. In this case, intermediately means that the drying takes place after a long period in comparison to the time periods ti and t 2 . For example, at time periods ti and t 2, in the range of 2 minutes to 60 minutes, drying once a day, i. E. once every 24 hours.
Dabei ist t3 vorzugsweise 3- bis 5-mal so groß wie ti oder t2. Beispielsweise kann bei ti = t2 = 5 Minuten die Trocknung so erfolgen, dass einmal am Tag für 20 Minuten die Strömung in Richtung zur kalten Seite erfolgt, damit das Schüttgut wieder vollständig getrocknet und dadurch eine mögliche Schimmelbildung vermeiden wird . Neben der kontrollierten Lüftung findet so auch eine Regulierung der Luftfeuchte statt. In this case, t3 is preferably 3 to 5 times as large as ti or t 2 . For example, at ti = t 2 = 5 minutes, the drying can be done so that once a day for 20 minutes, the flow in the direction of the cold side, so that the bulk material is completely dried again and thus avoid possible mold growth. In addition to the controlled ventilation, this also regulates the humidity.
In einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens, insbesondere in der Ausführungsform zur Raumbelüftung, werden zwei Schüttgutbetten eingesetzt, wobei ti = t2 und, während Schüttgutbett 1 von einem wärmeabgebenden Gas für eine Zeitperiode ti durchströmt wird, simultan Schüttgutbett 2 von einem kälteabgebenden Gas für eine Zeitperiode t2 durchströmt wird und umgekehrt. Beispielsweise wird bei dem Verfahren zur Raumbelüftung Schüttgutbett 1 während einer Zeitperiode ti von Abluft aus dem Raum durchströmt und Schüttgutbett 2 simultan während einer Zeitperiode t2 = ti von Frischluft und das Umschalten zur jeweils anderen Strömungsrichtung erfolgt auch simultan. Die Verfahrensweise in jedem der beiden Schüttgutbetten kann dabei unabhängig voneinander in einer der oben beschriebenen (bevorzugten) Ausführungsformen erfolgen. In a preferred embodiment of the method according to the invention, in particular in the embodiment for room ventilation, two bulk beds are used, wherein ti = t 2 and, while bulk material 1 is traversed by a heat-emitting gas for a period of time ti, simultaneously bulk material 2 of a cold-emitting gas for a Time period t 2 flows through and vice versa. For example, in the Method for room ventilation bulk material 1 flows through a period of time ti of exhaust air from the room and the bed of material 2 simultaneously during a time period t 2 = ti of fresh air and switching to each other flow direction also occurs simultaneously. The procedure in each of the two beds of bulk material can be carried out independently of one another in one of the (preferred) embodiments described above.
In der kälteren Jahreszeit, wenn die Außenluft unter der Raumtemperatur liegt, gibt die Abluft die Wärme an das Schüttgutbett 1 ab und strömt relativ kalt nach außen . Gleichzeitig strömt die Außenluft durch das Schüttgutbett 2, wobei die vorher dort in der Schüttung gespeicherte Wärme die Außenluft aufheizt, die dann mit Raumtemperatur in den Raum eintritt. In the colder season, when the outside air is below the room temperature, the exhaust air releases the heat to the bulk material bed 1 and flows out relatively cold. At the same time, the outside air flows through the bulk material bed 2, wherein the heat stored there previously in the bed heats the outside air, which then enters the room at room temperature.
Nach z.B. ti = t2 von 5 Minuten wechseln in beiden Schüttgutbetten die Strömungsrichtung, zum Beispiel durch die umgekehrte Drehrichtung der entsprechenden Gebläse. Dann wird die Außenluft mit der in Schüttgutbett 1 gespeicherten Wärme erwärmt und Schüttgutbett 2 speichert die Wärme aus der Raumluft, die dann kalt nach außen strömt. After, for example, ti = t 2 of 5 minutes, the direction of flow in both bulk material beds changes, for example due to the reverse direction of rotation of the corresponding blower. Then the outside air is heated with the heat stored in the bulk material bed 1 and bulk material bed 2 stores the heat from the room air, which then flows cold to the outside.
Das Umschalten der Strömungsrichtung in den beiden Schüttgutbetten kann auf verschiedene Weise erfolgen : The switching of the flow direction in the two bulk beds can be done in various ways:
- durch Gebläse, die in beiden Richtungen betrieben werden; - durch zwei Gebläse, die die Luft in unterschiedliche Richtungen fördern. Es ist dann, je nach Betriebsphase, jeweils ein Gebläse in Betrieb; - by blowers operated in both directions; - by two fans, which convey the air in different directions. It is then, depending on the operating phase, in each case a fan in operation;
- durch ein System von mehreren Ventilen als Umschaltorgane, was für größere Lüftungsvorrichtungen vorteilhaft ist. - By a system of several valves as changeover, which is advantageous for larger ventilation devices.
Vorzugsweise erfolgt das Umschalten zwischen beiden Schüttgutbetten durch eine doppelte Ausführung der Gebläse, die die Luft in unterschiedliche Richtungen fördern, wobei pro Betriebsphase immer nur ein Gebläse in Betrieb ist. In einer weiteren vorteilhaften Ausführung der vorl iegenden Erfindung besteht der Speicher aus zwei oder mehreren Schüttgutschichten von jeweils gleichförmigen Partikeln . Preferably, the switching between the two beds of bulk material is carried out by a double design of the blower, which promote the air in different directions, with only one fan is operating at each operating phase. In a further advantageous embodiment of the present invention, the store consists of two or more bulk material layers each of uniform particles.
In einer bevorzugten Ausführungsform weist das Schüttgutbett wenigstens zwei Bereiche mit Partikeln unterschiedlichen Partikeldurchmessers auf, wobei der Bereich an dem Ende des Schüttgutbetts, das von dem Wärme aufnehmenden/Kälte abgebenden Gas in Strömungsrichtung zuerst durchströmt wird, den größeren Partikeldurchmesser aufweist. In a preferred embodiment, the bulk material bed has at least two regions with particles of different particle diameter, the region at the end of the bulk material bed, which is first flowed through in the flow direction by the heat-absorbing / cooling gas, having the larger particle diameter.
Beispielsweise kann das Schüttgut je zur Hälfte aus Partikeln mit kleinerem und größerem Partikeldurchmesser bestehen. In einer besonders vorteilhaften Ausführungsform bestehen die Partikel in jedem Bereich aus unterschiedlichen Materialien . For example, the bulk material can each consist of half particles with smaller and larger particle diameter. In a particularly advantageous embodiment, the particles in each area consist of different materials.
Bei Ausführungsformen, bei denen das Schüttgutbett mehrere Bereiche i mit Partikeln unterschiedlichen Partikeldurchmessers aufweist, berechnet sich das Verhältnis zwischen Bettdicke L in Strömungsrichtung des Gases und dem mittleren Partikeldurchmesser dP des Schüttguts als Summe der Verhältnisse zwischen Bettdicke Lj in Strömungsrichtung des Gases und dem mittleren Partikeldurchmesser dPj des Schüttguts sämtlicher Teilbereiche. Beispielsweise berechnet sich das Verhältnis zwischen Bettdicke L in Strömungsrichtung des Gases und dem mittleren Partikeldurchmesser dp des Schüttguts bei einem Schüttgutbett, das zwei Teilbereiche aufweist, folgendermaßen : l^/dpi + L2/dp2. In embodiments in which the bulk material bed has a plurality of regions i with particles of different particle diameter, the ratio between bed thickness L in the flow direction of the gas and average particle diameter d P of the bulk material is calculated as the sum of the ratios between bed thickness Lj in the flow direction of the gas and the mean particle diameter d P j of the bulk material of all subareas. For example, the ratio between bed thickness L in the flow direction of the gas and the average particle diameter dp of the bulk material in a bulk material bed having two partial areas is calculated as follows: l ^ / dpi + L 2 / d p2 .
Diese Ausführungsform ist besonders bei Anwendungen vorteilhaft, bei denen sehr viel Kondensatbildung im Schüttgut zu erwarten ist. Damit sind die Kapillareffekte weniger ausgeprägt und das anfallende Kondensat kann leichter abfließen, ohne dass es sich im Schüttgut sammelt. Das erfindungsgemäße Verfahren kann man auch bei höheren Temperaturen vorteilhaft anwenden, wobei die gleichen ausgezeichneten Eigenschaften ausgenutzt werden : This embodiment is particularly advantageous in applications in which a great deal of condensate formation in the bulk material is to be expected. Thus, the capillary effects are less pronounced and the resulting condensate can drain easily without it accumulates in the bulk material. The process according to the invention can also be used advantageously at higher temperatures, exploiting the same excellent properties:
- sehr effektiver Wärmeübergang, - very effective heat transfer,
- hoher Wärmerückgewinnungsgrad,  - high heat recovery,
- hohe spezifische Speicherkapazität,  - high specific storage capacity,
- niedrige Temperaturdifferenz zwischen Gas und Speichermasse, low temperature difference between gas and storage mass,
- vorteilhafte Temperaturverteilung und - Advantageous temperature distribution and
- kleine Temperaturänderung an den Austrittsenden.  - small temperature change at the outlet ends.
Des Weiteren stellt die vorliegende Erfindung eine Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens in einer beliebigen der beschriebenen Ausführungsformen zur Verfügung, wobei die Vorrichtung ein Bett eines Schüttguts zur Durchströmung mittels Gasen umfasst und_das Schüttgut von den Gasen abgegebene Wärme oder Kälte aufnimmt und speichert, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung so eingerichtet ist, dass Folgendes erreicht wird : Furthermore, the present invention provides an apparatus for carrying out the method according to the invention in any of the described embodiments, wherein the apparatus comprises a bed of a bulk material for flowing through gases and_the bulk material absorbs and stores heat or cold emitted by the gases, characterized that the device is set up to achieve the following:
- die Kennzahl für die übertragene Wärme pro Volumen und Grad Kelvin, definiert als tj mGi cPj / (a Vs L), beträgt mindestens 0,25 kJ/m3K und maximal 25 kJ/m3K, wobei i=1 ,2 die Zeitperiode ti bzw. t2 bezeichnet, mGi den Gasdurchfluss, cpi die spezifische Wärmekapazität des Gases, a die spezifische Partikeloberfläche, Vs das Volumen der Schüttung und L die Bettdicke in Strömungsrichtung des Gases; the coefficient of heat transfer per volume and degree Kelvin, defined as tj m G ic P j / (a V s L), is at least 0.25 kJ / m 3 K and a maximum of 25 kJ / m 3 K, where i = 1, 2 denotes the time period ti or t 2 , m G i the gas flow, c pi the specific heat capacity of the gas, a the specific particle surface, V s the volume of the bed and L the bed thickness in the flow direction of the gas;
- das Verhältnis zwischen Bettdicke L in Strömungsrichtung des Gases und dem mittleren Partikeldurchmesser dp des Schüttguts beträgt mindestens 20 und maximal 2000;  the ratio between the bed thickness L in the flow direction of the gas and the mean particle diameter dp of the bulk material is at least 20 and at most 2000;
- die spezifische Partikeloberfläche a ist so groß, dass das Verhältnis zwischen der Gesamtoberfläche a Vs (als Produkt der spezifische Partikeloberfläche und des Volumens der Schüttung) und dem Volumendurchfluss des Gases im Normzustand vGi (mi. N . 3/h) mindestens 0,05 m"1 und maximal 1 0 m"1 beträgt. the specific particle surface a is so large that the ratio between the total surface area a V s (as product of the specific particle surface and the volume of the bed) and the Volumeflow of the gas in the standard state v G i (mi N 3 / h) is at least 0.05 m "1 and at most 1 0 m " 1 .
In einer bevorzugten Ausführungsform besteht das Schüttgut aus Keramik, Schamott, Sil icium-Carbid, Zirkon ium-Oxid, Graph it, Eifel-Lava, Kies, Eisenerz, Ton, Kalk, metall ischen Partikel oder Kombinationen davon . In a preferred embodiment, the bulk material consists of ceramic, chamotte, sil icium carbide, zirconium oxide, graph it, Eifel lava, gravel, iron ore, clay, lime, metallic particles or combinations thereof.
Vorzugsweise besteht das Schüttgut aus Kugeln , kiesförm igen Partikeln, oder Partikeln in Form von Bruch oder Schotter. Preferably, the bulk material consists of spheres, gravel-like particles, or particles in the form of fracture or gravel.
In einer bevorzugten Ausführungsform umfasst d ie Vorrichtung eine Einrichtung zum Strömungsrichtungswechsel im Schüttgutbett, d ie vorzugsweise m indestens ein Gebläse oder ein System von mehreren Ventilen umfasst. In a preferred embodiment, the device comprises a device for changing the flow direction in the bulk material bed, which preferably comprises at least one fan or a system of several valves.
In einer bevorzugten Ausführungsform, speziell wenn d ie Vorrichtung zur Raumbelüftung eingesetzt wird , umfasst d ie Vorrichtung zwei, vorzugsweise voneinander unabhängig durchströmbare Schüttgutbetten des oben genannten Typs. In a preferred embodiment, especially when the device is used for room ventilation, the device comprises two, preferably independently flowed through bulk material beds of the above type.
In d ieser Ausführungsform umfasst die Vorrichtung vorzugsweise zwei Gebläse, die jeweils Luft in unterschiedl iche Richtungen fördern, wobei pro Betriebsphase immer nur ein Gebläse in Betrieb ist und das Umschalten der Strömungsrichtung durch d ie Inbetriebnahme des jeweils anderen Gebläses erfolgt. In this embodiment, the device preferably comprises two fans, each of which conveys air in different directions, with only one fan operating in each operating phase and switching of the flow direction being effected by starting the respective other fan.
Vorzugsweise sind die Gebläse zwischen zwei Schüttgutbetten untergebracht. Preferably, the fans are housed between two bulk beds.
Vorzugsweise umfasst das Schüttgutbett oder die Schüttgutbetten zwei oder mehr Schüttgutbereiche und jeder Schüttgutbereich weist dabei einen anderen mittleren Partikeldurchmesser und / oder ein anderes Partikelmaterial auf. Eine weitere bevorzugte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist speziell für die Nachrüstung in bestehenden Bauten geeignet. The bulk material bed or the bulk material beds preferably comprises two or more bulk material regions and each bulk material region has a different average particle diameter and / or another particle material. A further preferred embodiment of the device according to the invention is particularly suitable for retrofitting in existing buildings.
Bei dieser Ausführungsform befindet sich das Schüttgutbett (d.h. die Wärmespeichermasse) in einem Behältnis außerhalb einer Gebäudewand, das vorzugsweise vertikal zur Wand angeordnet ist. Vorzugsweise wird das Schüttgutbett parallel zur Wand durchströmt. In this embodiment, the bulk material bed (i.e., the heat storage mass) is located in a container outside a building wall, which is preferably vertical to the wall. Preferably, the bulk material bed flows through parallel to the wall.
Weiterhin wird das Schüttgutbett in dieser Ausführungsform vorteilhafterweise so durchströmt, dass überschüssiges Kondensat vom Schüttgutbett ungehindert nach unten ablaufen kann. Diese speziell zur Nachrüstung geeignete Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung bietet den Vorteil, dass der Querschnitt des für den Luftdurchtritt notwendigen Wanddurchgangs/-bruchs gering gehalten werden kann. Beispielsweise kann der Durchmesser eines im Querschnitt kreisförmigen Wanddurchgangs/-bruchs 60 bis 100 mm betragen, wobei ein Luftdurchtritt von 20 bis 60 mi N. 3/h ermöglicht wird . Dies ist für eine Nachrüstung sehr vorteilhaft. Furthermore, the bulk material bed is advantageously flowed through in this embodiment so that excess condensate can drain freely from the bulk material bed down. This embodiment of the device according to the invention, which is particularly suitable for retrofitting, has the advantage that the cross section of the wall passage / break required for the passage of air can be kept low. For example, the diameter of a cross-sectionally circular wall passage / fracture can be 60 to 100 mm, whereby an air passage of 20 to 60 m i N. 3 / h is made possible. This is very advantageous for retrofitting.
Im Folgenden werden die Vorteile der vorliegenden Erfindung anhand von Beispielen unter Bezugnahme auf die folgenden Figuren weiter erläutert, die zeigen: Fig. 1 : den Temperaturverlauf in einem Schüttgutbett mit dem Verhältnis Bettdicke/Partikeldurchmesser = 25; The advantages of the present invention will be further elucidated on the basis of examples with reference to the following figures, which show: FIG. 1: the temperature profile in a bulk material bed with the ratio bed thickness / particle diameter = 25;
Fig. 2: den Temperaturverlauf der vorgewärmten Luft während einer Außenluftphase, bzw. der abgekühlten Abluft während eine Abluftphase, im gleichen Schüttgutbett wie in Fig. 1 ; Fig. 3: den Temperaturverlauf in einem Schüttgutbett mit dem Verhältnis Bettdicke/Partikeldurchmesser = 83; Fig. 4: den Temperaturverlauf in einem Schüttgutbett mit dem Verhältnis Bettdicke/Partikeldurchmesser = 1 000 und bei hohen Temperaturen; 2 shows the temperature profile of the preheated air during an outside air phase, or the cooled exhaust air during an exhaust air phase, in the same bed of bulk material as in FIG. 1; 3 shows the temperature profile in a bed of bulk material with the ratio bed thickness / particle diameter = 83; 4 shows the temperature profile in a bed of bulk material with the ratio bed thickness / particle diameter = 1 000 and at high temperatures;
Fig. 5a und 5b: eine vorteilhafte Ausführungsform für die Nachrüstungsanlagen. In Figuren 1 , 3 und 4 ist mit dem Pfeil die Strömungsrichtung der Luft bezeichnet. Fig. 5a and 5b: an advantageous embodiment of the retrofit systems. In FIGS. 1, 3 and 4, the arrow indicates the direction of flow of the air.
Beispiele Examples
1. In diesem Beispiel wird das erfindungsgemäße Verfahren anhand einer Belüftungsanlage mit Wärmerückgewinnung in einem in Strömungsrichtung 1 0 cm dicken Schüttgutbett aus Kies aus etwa gleich großen, kugelähnlichen Partikeln mit einem Durchmesser von 4 mm simuliert, in dem somit das Verhältnis zwischen der Bettdicke in Strömungsrichtung und dem mittleren Partikeldurchmesser 25 beträgt (cs der Partikel ca. 1 kJ/kgK, Strömungsmenge 20 nrii.N.3/h, Masse des Schüttgutes 5 kg). Dabei beträgt die oben definierte Kennzahl für die übertragene Wärme 6,0 kJ/m3K. 1. In this example, the inventive method using a ventilation system with heat recovery in a flow direction 1 0 cm thick bulk material bed of gravel from about the same size, spherical-like particles with a diameter of 4 mm simulated, in which thus the ratio between the bed thickness in the flow direction and the average particle diameter 25 is (c s of the particles about 1 kJ / kgK, flow rate 20 nrii.N. 3 / h, mass of the bulk material 5 kg). The heat transfer coefficient defined above is 6.0 kJ / m 3 K.
Dabei strömt die gleiche Menge 20 nrii /h Luft für eine Periode ti = 5 Minuten von einer Eintrittsseite zur anderen (Abluftphase) und dann t2 = 5 Minuten in umgekehrter Richtung (Außenluftphase) durch das Schüttgutbett. Die Temperatur der Außenluft beträgt bei Eintritt in das Schüttgutbett 0 °C und die Temperatur der Abluft beträgt bei Eintritt in das Schüttgutbett 20 °C. In this case, the same amount of 20 nrii / h of air flows for one period ti = 5 minutes from one inlet side to the other (exhaust air phase) and then t 2 = 5 minutes in the reverse direction (outside air phase) through the bulk material bed. The temperature of the outside air is 0 ° C when entering the bulk material bed and the temperature of the exhaust air is 20 ° C when entering the bulk material bed.
In Fig. 1 ist der sich dabei einstellende Temperaturverlauf im Schüttgutbett dargestellt. In Fig. 1, the resulting temperature profile is shown in the bulk material bed.
Die Anlage befindet sich in einem quasi-stationären Zustand, bzw. die Temperaturprofile wiederholen sich periodisch . Die Abszissenachse zeigt die Position innerhalb der Schüttung und die Ordinatenachse die Temperatur. Die präsentierte Temperaturprofile sind während einer Außenluftphase gezeichnet: die erste am Anfang (0. Minute) und dann jede weitere eine Minute später, bis zum Profil am Ende einer Außenluftphase (5. Minute). Am Anfang strömt die Außenluft mit 0°C durch die Schüttung und erwärmt sich auf die Raumtemperatur von 20°C. Bis zu zwei Minuten bleibt die Temperatur der vorgewärmten Luft bei 20°C. Ab der zweiten Minute sinkt die Temperatur der vorgewärmten Luft, zunächst minimal, und am Ende der fünften Minute bis auf 14°C. Die mittlere Temperatur der vorgewärmten Frischluft beträgt 18°C und der Wärmerückgewinnungsgrad 90%. The system is in a quasi-stationary state, or the temperature profiles are repeated periodically. The abscissa axis shows the position within the bed and the ordinate axis the temperature. The presented temperature profiles are drawn during an outdoor air phase: the first at the beginning (0th minute) and then every one more Minute later, until the profile at the end of an outside air phase (5th minute). At the beginning, the outside air flows through the bed at 0 ° C and heats up to room temperature of 20 ° C. The temperature of the preheated air remains at 20 ° C for up to two minutes. From the second minute on, the temperature of the preheated air drops, initially to a minimum, and at the end of the fifth minute to 14 ° C. The mean temperature of the preheated fresh air is 18 ° C and the heat recovery 90%.
Die abgegebene thermische Energie beträgt ca. 43% der maximal möglich gespeicherten thermischen Energie. Fig. 2 zeigt den zeitlichen Temperaturverlauf der Austrittstemperaturen der gleichen Anordnung wie in Fig. 1 , wobei die obere Kurve den Verlauf der Temperatur der vorgewärmten Außenluft und die untere Kurve den Verlauf der abgekühlten Abluft zeigt. The emitted thermal energy is about 43% of the maximum possible stored thermal energy. Fig. 2 shows the temporal temperature profile of the outlet temperatures of the same arrangement as in Fig. 1, wherein the upper curve shows the course of the temperature of the preheated outside air and the lower curve shows the course of the cooled exhaust air.
Die obere Kurve zeigt die Temperatur der vorgewärmten Frischluft, sowie ihren Mittelwert. Die untere Kurve zeigt die Temperatur der abgekühlten Abluft. The upper curve shows the temperature of the preheated fresh air, as well as its mean value. The lower curve shows the temperature of the cooled exhaust air.
In den Eintrittsbereichen des Schüttgutbetts beträgt die Temperaturänderung während jeweils der vollen Umschaltzeitperiode von 5 Minuten 5 bis 6 °C, während in der Mitte der Schüttung die Temperaturänderung ca. 14 °C (d.h. etwa 2,5 mal so viel wie in den Eintrittsbereichen) beträgt. In the entry areas of the bulk bed, the temperature change during each full 5 minute switching period is 5 to 6 ° C, while in the middle of the bed the temperature change is about 14 ° C (ie about 2.5 times as much as in the entry areas) ,
In der in Beispiel 1 beschriebenen Ausführungsform ist die Umschaltzeit 5 Minuten. Diese kurze Umschaltzeit ist gut geeignet für kleine Anlagen, z.B. für die Lüftung einzelner Räume. Für größere Anlagen mit einem Luftdurchfluss von mehr als 1 .000 m3/h ist jedoch eine längere Umschaltzeit, d.h . von mehr als 5 Minuten, vorteilhaft. In the embodiment described in Example 1, the switching time is 5 minutes. This short switching time is well suited for small systems, eg for the ventilation of individual rooms. For larger systems with an air flow of more than 1, 000 m 3 / h, however, a longer switching time, ie. of more than 5 minutes, beneficial.
2. In diesem Beispiel wird das erfindungsgemäße Verfahren anhand einer Belüftungsanlage mit Wärmerückgewinnung in einem in Strömungsrichtung 25 cm dicken Schüttgutbett aus Kies aus etwa gleich großen, kugelähnlichen Partikeln mit einem Durchmesser von 3 mm simuliert, in dem somit das Verhältnis zwischen der Bettdicke in Strömungsrichtung und dem mittleren Partikeldurchmesser 83 beträgt. Die Umschaltzeit, und damit die Zeitperioden ti und t2, beträgt in diesem Beispiel 20 Minuten. Damit erreicht die oben definierte Kennzahl für die übertragene Wärme den Wert von 2,1 3 kJ/m3K. 2. In this example, the inventive method is based on a ventilation system with heat recovery in a direction of flow 25 cm thick bulk bed of gravel from about the same simulates large, spherical-like particles with a diameter of 3 mm, in which thus the ratio between the bed thickness in the flow direction and the mean particle diameter 83. The switching time, and thus the time periods ti and t 2, is 20 minutes in this example. Thus, the above-defined heat transfer coefficient value reaches 2.1 3 kJ / m 3 K.
In Fig. 3 ist der sich dabei einstellende Temperaturverlauf im Schüttgutbett dargestellt. In Fig. 3, the resulting temperature profile is shown in the bulk material bed.
Die Außenluft strömt mit 0 °C durch die Schüttung und erwärmt sich auf 20°C. Etwa 1 0 Minuten lang bleibt die Temperatur der vorgewärmten Luft konstant. Ab der zwölften Minute sinkt sie und erreicht nach 20 Minuten eine Temperatur von 16°C. Die mittlere Temperatur der vorgewärmten Außenluft ist dann 19°C und der Wärmerückgewinnungsgrad etwa 95%. The outside air flows through the bed at 0 ° C and heats up to 20 ° C. For about 10 minutes, the temperature of the preheated air remains constant. From the twelfth minute, it sinks and reaches a temperature of 16 ° C after 20 minutes. The mean temperature of the preheated outside air is then 19 ° C and the heat recovery level about 95%.
In den Eintrittsbereichen des Schüttgutbetts beträgt die Temperaturänderung während jeweils der vollen Umschaltzeitperiode von 20 Minuten etwa 4°C, während in der Mitte der Schüttung die Temperaturänderung ca. 14°C (d.h . 3,5-mal so viel wie in den Eintrittsbereichen) beträgt. Daher ist gegenüber den Ausführungsformen von Beispielen 1 und 2 eine größere Wärmespeicherung möglich . 3. In diesem Beispiel wird eine vorteilhafte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens beschreiben, die sich speziell für die Nachrüstung in existierenden Häusern und Wohnungen eignet. Diese Ausführungsform ist in Fig. 5a und 5b gezeigt. In einem vertikal angeordneten Behältnis (1 ) befindet sich ein Schüttgutbett (2) als Wärmespeichermasse. Die Vorrichtung ist an einer Wand (3) befestigt, die eine Öffnung (4) aufweist, die den Außen- und Innenraum verbindet. Die Öffnung (4) kann deutlich kleiner als der Querschnitt des Behältnisses (1 ) sein, was sehr vorteilhaft für eine nachträgliche Montage ist. In the entry areas of the bulk bed, the temperature change during each full 20 minute switchover period is about 4 ° C, while in the middle of the bed the temperature change is about 14 ° C (ie 3.5 times as much as in the entry areas) , Therefore, over the embodiments of Examples 1 and 2, greater heat storage is possible. 3. In this example, an advantageous embodiment of the device according to the invention for carrying out the method according to the invention will be described, which is particularly suitable for retrofitting in existing houses and apartments. This embodiment is shown in Figs. 5a and 5b. In a vertically arranged container (1) is a bulk material bed (2) as a heat storage mass. The device is attached to a wall (3) having an opening (4) connecting the exterior and interior. The opening (4) can be significantly smaller than the cross section of the Container (1), which is very advantageous for retrofitting.
Durch die vertikale Anordnung ist der unbehinderte Abfluss des überschüssigen Kondensats erleichtert. Ein Gebläse (5), das Abluft bzw. Frischluft transportiert, kann direkt an die Wand (Fig. 5a) oder unterhalb des Schüttgutbetts (2) (Fig. 5b) montiert werden. Die Gebläseposition kann somit, abhängig vom Montageort (außen oder innen), so gewählt werden, dass die Schallemissionen im Innenraum minimiert werden . The vertical arrangement facilitates the unhindered outflow of excess condensate. A fan (5), which transports exhaust air or fresh air, can be mounted directly on the wall (Fig. 5a) or below the bulk material bed (2) (Fig. 5b). The fan position can thus, depending on the installation location (outside or inside), be selected so that the noise emissions are minimized in the interior.
4. In allen drei vorherigen Beispielen sind die Lüftungsanlagen dargestellt, die einsatzbedingt mit Umgebungstemperaturen arbeiten . Vorzugsweise ist dieses Verfahren auch für deutlich höhere Temperaturbereiche und deutlich längere Umschaltzeiten sehr gut geeignet. In diesem Beispiel wird das erfindungsgemäße Verfahren anhand einer Hochtemperaturanlage für die Speicherung und Abgabe thermischer Energie im Temperaturbereich zwischen 550°C und 1 100°C simuliert. Das Schüttgutbett aus 12 mm Kugel aus Aluminium ist 1 2 m hoch . Somit ist das Verhältnis zwischen der Bettdicke in Strömungsrichtung und dem Partikeldurchmesser gleich 1 000. Die Umschaltzeit beträgt 10 Stunden und der Luftdurchfluss 25.000 mi N. 3/h. Die oben definierte Kennzahl für die übertragene Wärme ist 0,68 kJ/m3K. 4. In all three previous examples, the ventilation systems are shown, which operate at ambient temperatures. Preferably, this method is also very well suited for significantly higher temperature ranges and significantly longer switching times. In this example, the method according to the invention is simulated on the basis of a high-temperature installation for storing and emitting thermal energy in the temperature range between 550 ° C. and 1100 ° C. The bulk material bed made of 12 mm aluminum ball is 1 2 m high. Thus, the ratio between the bed thickness in the flow direction and the particle diameter is equal to 1 000. The switching time is 10 hours and the air flow 25,000 m i N. 3 / h. The above-described heat transfer coefficient is 0.68 kJ / m 3 K.
In Fig. 4 ist der sich dabei einstellende Temperaturverlauf im Schüttgutbett dargestellt. In Fig. 4, the resulting temperature profile is shown in the bulk material bed.

Claims

Patentansprüche claims
1 . Verfahren zur Aufnahme, Speicherung und Abgabe von thermischer Energie von Gasen, bei dem ein Bett eines Schüttguts in einem ersten Schritt in einer ersten Strömungsrichtung für eine Zeitperiode ti von einem Gas durchströmt wird, das dabei Wärme oder Kälte an das Schüttgut abgibt, welche vom Schüttgut gespeichert wird, und in einem zweiten Schritt in einer zweiten Strömungsrichtung für eine Zeitperiode t2 von einem Gas durchströmt wird, das dabei Wärme oder Kälte vom Schüttgut aufnimmt, dadurch gekennzeichnet, dass a) die Kennzahl für die übertragene Wärme pro Volumen und Grad Kelvin, definiert als tj mGi cpi / (a Vs L), mindestens 0,25 kJ/m3K und maximal 25 kJ/m3K beträgt, wobei i=1 ,2 die Zeitperiode ti bzw. t2 bezeichnet, mGi den Gasdurchfluss, cPj die spezifische Wärmekapazität des Gases, a die spezifische Partikeloberfläche (in m2/m3 der Schüttung), Vs das Volumen der Schüttung und L die Bettdicke in Strömungsrichtung des Gases; b) das Verhältnis zwischen Bettdicke L in Strömungsrichtung des Gases und dem mittleren Partikeldurchmesser dp des Schüttguts mindestens 20 und maximal 2.000 beträgt, c) die spezifische Partikeloberfläche a (m2/m3 der Schüttung) so groß ist, dass das Verhältnis zwischen der Gesamtoberfläche a Vs (als Produkt der spezifischen Partikeloberfläche und dem Volumen der Schüttung) und dem Volumendurchfluss des Gases im Normzustand vGi (mi.N.3/h) multipliziert mit der Zeitperiode tj (h) mindestens 0,05 m"1 und maximal 1 0 m"1 beträgt, und d) die Zeitperiode ti bzw. t2 folgender Relation genügt: 1 . A method for receiving, storing and releasing thermal energy of gases, wherein a bed of a bulk material is traversed in a first step in a first flow direction for a period of time ti by a gas, which emits heat or cold to the bulk material, which from the bulk material is traversed, and in a second step in a second flow direction for a time period t 2 is traversed by a gas which absorbs heat or cold from the bulk material, characterized in that a) the heat transfer coefficient per volume and degrees Kelvin, defined as tj m G ic pi / (a V s L), is at least 0.25 kJ / m 3 K and at most 25 kJ / m 3 K, where i = 1, 2 denotes the time period ti or t 2 , m G i the gas flow, c P j the specific heat capacity of the gas, a the specific particle surface (in m 2 / m 3 of the bed), V s the volume of the bed and L the bed thickness in the flow direction of the gas; b) the ratio between the bed thickness L in the flow direction of the gas and the mean particle diameter dp of the bulk material is at least 20 and at most 2,000, c) the specific particle surface a (m 2 / m 3 of the bed) is so large that the ratio between the total surface area a V s (as a product of the specific particle surface area and the volume of the bed) and the volume flow rate of the gas in the standard state v G i (mi N 3 / h) multiplied by the time period tj (h) at least 0,05 m "1 and maximum 1 0 m "1 , and d) the time period ti or t 2 satisfies the following relation:
0,1 -(Ms/mGi) - (Cs/Cpi) < ti < 0,9-(Ms/mGi) -(Cs/Cpi), wobei i=1 ,2 die Zeitperiode ti bzw. i2 bezeichnet, Ms die Masse des Schüttgutes, mGi den Gasdurchfluss, cs die spezifische Wärmekapazität der Schüttgutpartikel und cpi die spezifische Wärmekapazität des Gases. 0.1 - (Ms / m G i) - (Cs / Cpi) <ti <0.9- (Ms / m Gi ) - (Cs / Cpi), where i = 1, 2 is the time period ti and i 2, respectively M s is the mass of the bulk material, m Gi is the gas flow, c s is the specific heat capacity of the bulk material particles and c pi is the specific heat capacity of the gas.
2. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der mittleren Partikeldurchmesser dP des Schüttguts von 0,5 mm bis 50 mm beträgt. 2. The method according to claim 1, characterized in that the mean particle diameter d P of the bulk material of 0.5 mm to 50 mm.
3. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Gasdurchfluss mGi pro Masse des Schüttguts Ms während zumindest einer der Zeitperioden ti und t2 von 0,05 h"1 bis 50 h"1 beträgt. 3. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that the gas flow rate m G i per mass of the bulk material M s during at least one of the time periods ti and t 2 of 0.05 h "1 to 50 h " 1 .
4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche , dadurch gekennzeichnet, dass es zur kontrollierten Belüftung eines Raumes mit integrierter Wärmerückgewinnung eingesetzt wird . 4. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that it is used for the controlled ventilation of a room with integrated heat recovery.
5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die5. The method according to claim 4, characterized in that the
Temperatur der von außen zugeführten Frischluft bei Eintritt in das Schüttgutbett von -30 °C bis 50 °C beträgt. The temperature of the fresh air supplied from the outside when entering the bulk material bed is from -30 ° C to 50 ° C.
6. Verfahren nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass im Schüttgutbett eine Feuchterückgewinnung stattfindet und die relative Feuchtigkeit im Raum immer im optimalen Bereich von 35 bis 65% relativer Luftfeuchtigkeit liegt. 6. The method according to claim 4 or 5, characterized in that in the bulk material bed, a moisture recovery takes place and the relative humidity in the room is always in the optimum range of 35 to 65% relative humidity.
7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Schüttgutbett zur Trocknung intermediär von einem Wärme an das Schüttgut abgebenden Gas für eine Zeitperiode t3 mit der Bedingung t3 > ti und t3 > t2 durchströmt wird . 7. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that the bulk material bed for drying intermediately of a heat to the bulk material emitting gas for a period of time t 3 with the condition t 3 > ti and t 3 > t 2 flows through.
8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Schüttgutbett wenigstens zwei Bereichen mit unterschiedlichem Partikeldurchmesser aufweist und der Bereich an dem Ende des Schüttgutbetts, das von dem Wärme aufnehmenden / Kälte abgebenden Gas in Strömungsrichtung zuerst durchströmt wird, größeren Partikeldurchmesser aufweist. 8. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that the bulk material bed has at least two regions with different particle diameter and the region at the end of the bulk material bed, which is first flowed through by the heat absorbing / cooling gas in the flow direction, larger particle diameter.
9. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass während einer der Zeitperioden ti und t2 die Wärmezufuhr durch eine elektrische Heizung stattfindet. 9. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that takes place during one of the time periods ti and t 2, the heat supply by an electric heater.
10. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die Vorrichtung ein Bett eines Schüttguts zur Durchströmung mittels Gasen umfasst und wobei das Schüttgut von den Gasen abgegebene Wärme oder Kälte aufnimmt und speichert, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung so eingerichtet ist, dass a) die Kennzahl für die übertragene Wärme pro Volumen und Grad Kelvin, definiert als ti mGi cPj / (a Vs L), mindestens 0,25 kJ/m3K und maximal 25 kJ/m3K beträgt, wobei i=1 ,2 die Zeitperiode ti bzw. t2 bezeichnet, mGi den Gasdurchfluss, cpi die spezifische Wärmekapazität des Gases, a die spezifische Partikeloberfläche (in m2/m3 der Schüttung), Vs das Volumen der Schüttung und L die Bettdicke in Strömungsrichtung des Gases; b) das Verhältnis zwischen Bettdicke L in Strömungsrichtung des Gases und dem mittleren Partikeldurchmesser dP des Schüttguts mindestens 20 und maximal 2.000 beträgt, und c) die spezifische Partikeloberfläche a (m2/m3 der Schüttung) so groß ist, dass das Verhältnis zwischen der Gesamtoberfläche a Vs (als Produkt der spezifische Partikeloberfläche und dem Volumen der Schüttung) und dem Volumendurchfluss des Gases im Normzustand vGi (mi.N.3/h) multipliziert mit der Zeitperiode t, (h) mindestens 0,05 m"1 und maximal 1 0 m"1 beträgt. 10. A device for carrying out the method according to one of the preceding claims, wherein the device comprises a bed of a bulk material for flowing through gases and wherein the bulk material receives and stores heat or cold emitted by the gases, characterized in that the device is arranged so that that a) the heat transfer coefficient per volume and degree Kelvin, defined as ti m G ic P j / (a V s L), is at least 0.25 kJ / m 3 K and at most 25 kJ / m 3 K, where i = 1, 2 denotes the time period ti or t 2 , m G i the gas flow, c pi the specific heat capacity of the gas, a the specific particle surface (in m 2 / m 3 of the bed), V s the volume of the bed and L is the bed thickness in the flow direction of the gas; b) the ratio between the bed thickness L in the flow direction of the gas and the mean particle diameter d P of the bulk material is at least 20 and at most 2,000, and c) the specific particle surface a (m 2 / m 3 of the bed) is so large that the ratio between the total surface area a V s (as the product of the specific particle surface area and the volume of the bed) and the volume flow rate of the gas in the normal state v G i (mi N / 3 ) multiplied by the time period t, (h) at least 0.05 m "1 and maximum 1 0 m " 1 .
1 1 . Vorrichtung nach Anspruch 1 0, dadurch gekennzeichnet, dass das1 1. Apparatus according to claim 1 0, characterized in that the
Schüttgut aus Keramik, Schamott, Silicium-Carbid, Zirkonium-Oxid, Graphit, Eifel-Lava, Kies, Eisenerz, Ton, Kalk, metallischen Partikel oder Kombinationen davon besteht. Bulk material consists of ceramic, chamotte, silicon carbide, zirconium oxide, graphite, Eifel lava, gravel, iron ore, clay, lime, metallic particles or combinations thereof.
12. Vorrichtung nach Anspruch 1 0 oder 1 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das Schüttgut aus Kugeln, kiesförmigen Partikeln, oder Partikeln in Form von Bruch oder Schotter besteht. 12. The device according to claim 1 0 or 1 1, characterized in that the bulk material consists of balls, pebble-shaped particles, or particles in the form of fracture or crushed stone.
13. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 0 bis 1 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Gebläse für die Bestimmung der Strömungsrichtung zwischen zwei Schüttgutbetten untergebracht (angebracht) sind. 13. Device according to one of the preceding claims 1 0 to 1 2, characterized in that the blower for the determination of the flow direction between two bulk beds accommodated (attached).
14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 0 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass das Schüttgutbett zwei oder mehr Schüttgutbereiche umfasst, und jeder Schüttgutbereich einen anderen mittleren Partikeldurchmesser und/oder einer anderen Partikelmaterial aufweist. 14. Device according to one of claims 1 0 to 13, characterized in that the bulk material bed comprises two or more bulk material regions, and each bulk material region has a different average particle diameter and / or another particulate material.
15. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 0 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass sich das Schüttgutbett in einem Behältnis außerhalb einer Gebäudewand befindet, das vertikal zur Wand angeordnet ist. 15. Device according to one of claims 1 0 to 14, characterized in that the bulk material bed is located in a container outside a building wall, which is arranged vertically to the wall.
16. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüchen 10 bis 1 5, dadurch gekennzeichnet, dass während einer der Zeitperioden ti und t2 die Wärmezufuhr durch eine elektrische Heizung, die in der Schüttung eingebaut ist, stattfindet. 16. Device according to one of the preceding claims 10 to 1 5, characterized in that during one of the time periods ti and t 2, the heat supply by an electric heater, which is installed in the bed takes place.
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Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SE545571C2 (en) * 2020-06-11 2023-10-24 Vattenfall Ab A method for storing thermal energy, a thermal storage system and a use of such a thermal storage system

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2419778A1 (en) * 1974-02-25 1975-09-04 Boehler & Co Ag Geb Regenerative heat exchanger for high temperature gases - contains spherical heat carriers in ceramic or steel formed elements
EP0908692A2 (en) * 1997-10-08 1999-04-14 ATZ-EVUS Applikations- und Technikzentrum für Energieverfahrens-, Umwelt- und Strömungstechnik Process for operating a regenerator and regenerator
WO2009103795A2 (en) * 2008-02-20 2009-08-27 I-Sol Ventures Gmbh Heat accumulator composite material
WO2012020233A2 (en) * 2010-08-12 2012-02-16 Highview Enterprises Limited Method and apparatus for storing thermal energy
WO2013005192A1 (en) * 2011-07-07 2013-01-10 Saint-Gobain Centre De Recherches Et D'etudes Europeen Thermal power plant with regenerator and method of producing same
GB2493951A (en) * 2011-08-24 2013-02-27 Isentropic Ltd Apparatus for storing energy
DE102012019791A1 (en) * 2012-10-04 2014-04-10 Technische Universität Ilmenau Ball circulating heat accumulator for storing heat from renewable energy sources, has balls that are used in heat exchanger, such that geometrically defined guidance of balls to closed pipes or open channels system is performed
WO2014082716A1 (en) * 2012-11-30 2014-06-05 Saarstahl Ag Method for operating a regenerator (pebble heater) and regenerator

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4238652C1 (en) 1992-11-16 1994-05-11 Air Liquide Regenerator for heating gases

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2419778A1 (en) * 1974-02-25 1975-09-04 Boehler & Co Ag Geb Regenerative heat exchanger for high temperature gases - contains spherical heat carriers in ceramic or steel formed elements
EP0908692A2 (en) * 1997-10-08 1999-04-14 ATZ-EVUS Applikations- und Technikzentrum für Energieverfahrens-, Umwelt- und Strömungstechnik Process for operating a regenerator and regenerator
WO2009103795A2 (en) * 2008-02-20 2009-08-27 I-Sol Ventures Gmbh Heat accumulator composite material
WO2012020233A2 (en) * 2010-08-12 2012-02-16 Highview Enterprises Limited Method and apparatus for storing thermal energy
WO2013005192A1 (en) * 2011-07-07 2013-01-10 Saint-Gobain Centre De Recherches Et D'etudes Europeen Thermal power plant with regenerator and method of producing same
GB2493951A (en) * 2011-08-24 2013-02-27 Isentropic Ltd Apparatus for storing energy
DE102012019791A1 (en) * 2012-10-04 2014-04-10 Technische Universität Ilmenau Ball circulating heat accumulator for storing heat from renewable energy sources, has balls that are used in heat exchanger, such that geometrically defined guidance of balls to closed pipes or open channels system is performed
WO2014082716A1 (en) * 2012-11-30 2014-06-05 Saarstahl Ag Method for operating a regenerator (pebble heater) and regenerator

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