DE102011085722B4 - Latent heat storage device with a phase change material and a method for generating a phase change in the phase change material - Google Patents
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Abstract
Latentwärmespeicher (10) mit wenigstens einem formstabilen Speicherbehälter (12), in dem ein Phasenwechselmaterial (16, 18) unterhalb eines Ausdehnungspolsters (22) angeordnet ist, und wenigstens einem Rohr (14) als einer Wärmetauschvorrichtung zur Induzierung von Phasenwechseln in dem Phasenwechselmaterial (16, 18), das, um die Phasenwechsel zu bewirken, von einem Wärmetauschfluid durchströmt wird,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Wärmetauschvorrichtung (14) so konfiguriert und angeordnet ist, dass sich zu jedem Zeitpunkt eines Phasenwechsels von einem festen Zustand in einen flüssigen Zustand der oder die zusammenhängenden Bereiche flüssiger Phase (18) in Kontakt mit dem Ausdehnungspolster (22) befinden, und
der Zulauf des Wärmetauschfluids in das Phasenwechselmaterial (16, 18) auf der Seite des Ausdehnungspolsters (22) angeordnet ist.
Latent heat storage (10) with at least one dimensionally stable storage container (12), in which a phase change material (16, 18) is arranged below an expansion pad (22), and at least one tube (14) as a heat exchange device for inducing phase changes in the phase change material (16) , 18) through which a heat exchange fluid flows in order to bring about the phase change,
characterized in that
the heat exchange device (14) is configured and arranged in such a way that at any point in time of a phase change from a solid state to a liquid state, the contiguous region or regions of liquid phase (18) are in contact with the expansion cushion (22), and
the inlet of the heat exchange fluid into the phase change material (16, 18) is arranged on the side of the expansion cushion (22).
Description
Die Erfindung betrifft einen Latentwärmespeicher mit einem Phasenwechselmaterial (englisch: phase change material, im Folgenden abgekürzt PCM) nach Anspruch 1 und ein Verfahren zur Erzeugung eines Phasenwechsels oder Phasenübergangs in dem PCM nach Anspruch 12.The invention relates to a latent heat store with a phase change material (English: phase change material, hereinafter abbreviated to PCM) according to claim 1 and a method for generating a phase change or phase transition in the PCM according to
Ein Latentwärmespeicher ist ein Wärmespeicher, der thermische Energie ohne signifikante Temperaturerhöhung des PCMs, verlustarm, mit vielen Wiederholungszyklen speichern kann. Latentwärmespeicher funktionieren durch Ausnutzung der Enthalpie reversibler thermodynamischer Zustandsänderungen erster Ordnung (zum Beispiel des Phasenübergangs flüssig → fest) eines Speichermediums, des oben bereits erwähnten PCMs, wobei für unterschiedliche Temperaturbereiche unterschiedliche Materialien Anwendung finden. Beim „Aufladen“ kommerzieller Latentwärmespeicher (zum Beispiel „Taschenwärmer“) werden meist als PCM verwendete spezielle Salze, Salzhydrate oder Paraffine verflüssigt oder geschmolzen, die dabei sehr viel Wärmeenergie (Schmelzwärme) aufnehmen. Da dieser Vorgang reversibel ist, gibt das PCM genau die hierbei zugeführte Wärme beim Erstarren wieder ab. Für technische Anwendungen als Latentwärmespeicher ist in der Regel eine Kristallisation kurz unterhalb der Schmelztemperatur erwünscht. Dafür wird dem PCM ein geeigneter Keimbildner zugesetzt, der eine Unterkühlung der Schmelze verhindert.A latent heat store is a heat store that can store thermal energy without a significant temperature increase in the PCM, with little loss and with many repetitive cycles. Latent heat storage systems function by utilizing the enthalpy of reversible thermodynamic changes in state of the first order (for example the phase transition liquid → solid) of a storage medium, the PCM mentioned above, whereby different materials are used for different temperature ranges. When “charging” commercial latent heat storage devices (for example “pocket warmers”), special salts, salt hydrates or paraffins used as PCMs are usually liquefied or melted, which absorb a great deal of thermal energy (heat of fusion). Since this process is reversible, the PCM gives off exactly the heat supplied during solidification. For technical applications as latent heat storage, crystallization just below the melting temperature is generally desired. For this purpose, a suitable nucleating agent is added to the PCM, which prevents the melt from undercooling.
Bei den meisten Materialien nimmt die Dichte beim Übergang vom festen zum flüssigen Aggregatszustand ab, d. h. sie dehnen sich dabei aus (Ausnahmen sind z.B. Wasser (Anomalie des Wassers) und Kaliumfluorid-Tetrahydrat), wobei eine Volumenzunahme von 10 % bis 15 % typisch ist. Um eine Schmelzpunkterhöhung von 1 K zu erreichen, muss ein Druck von mehreren kbar auf das Material ausgeübt werden. Dies bedeutet umgekehrt, dass Drücke im kbar-Bereich auftreten können, wenn das Material eingeschlossen ist und 1 Kelvin über den Schmelzpunkt erwärmt wird. Solche Drücke sind in bekannten Wärmespeichern mit starrem Speicherbehälter, in dem das PCM aufgenommen ist, nicht zu handhaben und führen zu dessen Zerstörung.For most materials, the density decreases on transition from the solid to the liquid state, i.e. H. they expand (exceptions are e.g. water (anomaly of the water) and potassium fluoride tetrahydrate), whereby an increase in volume of 10% to 15% is typical. In order to increase the melting point by 1 K, a pressure of several kbar must be exerted on the material. Conversely, this means that pressures in the kbar range can occur if the material is enclosed and heated 1 Kelvin above the melting point. Such pressures cannot be handled in known heat accumulators with a rigid storage container in which the PCM is accommodated and lead to its destruction.
Aus der Zusammenschau der
Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Latentwärmespeicher mit einem starren Speicherbehälter bereitzustellen, der so ausgelegt ist, dass er durch die Ausdehnung des in dem Speicherbehälter aufgenommenen PCMs bei dessen Übergang von seiner festen zu seiner flüssigen Phase nicht beschädigt wird. Es ist ferner Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zur Induzierung eines Phasenwechsels von der festen Phase zu der flüssigen Phase in einem Phasenwechselmaterial des Latentwärmespeichers vorzuschlagen.The object of the present invention is to provide a latent heat storage device with a rigid storage container which is designed so that it is not damaged by the expansion of the PCM accommodated in the storage container during its transition from its solid to its liquid phase. It is also an object of the present invention to propose a method for inducing a phase change from the solid phase to the liquid phase in a phase change material of the latent heat accumulator.
Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt durch die Merkmale der Ansprüche 1 bzw. 12.This object is achieved by the features of
Gemäß der vorliegenden Erfindung (Anspruch 1) umfasst ein Latentwärmespeicher wenigstens einen formstabilen Speicherbehälter, in dem ein Phasenwechselmaterial angrenzend an [al ein Ausdehnungspolster] angeordnet ist, und [b| wenigstens ein Rohr als eine Wärmetauschvorrichtung] zur Induzierung von [cl Phasenwechseln in dem Phasenwechselmaterial, wobei die Wärmetauschvorrichtung so konfiguriert und angeordnet ist, dass sich zu jedem Zeitpunkt eines Phasenwechsels von einem festen Zustand in einen flüssigen Zustand [dl der oder die zusammenhängenden Bereiche] flüssiger Phase in Kontakt mit dem Ausdehnungspolster befinden] und wobei der Zulauf des Wärmetauschfluids in das Phasenwechselmaterial auf der Seite des Ausdehnungspolsters angeordnet ist.According to the present invention (claim 1), a latent heat accumulator comprises at least one dimensionally stable storage container in which a phase change material is arranged adjacent to [al an expansion cushion], and [b | at least one tube as a heat exchange device] for inducing phase changes in the phase change material, the heat exchange device being configured and arranged in such a way that at each point in time of a phase change from a solid state to a liquid state [dl the connected region or regions] is more liquid Phase are in contact with the expansion cushion] and wherein the inlet of the heat exchange fluid into the phase change material is arranged on the side of the expansion cushion.
Zu [a]. Das Ausdehnungspolster befindet sich innerhalb des Speicherbehälters und ist mechanisch mit dem PCM gekoppelt, d. h. es wird durch die Ausdehnung des PCMs beim Phasenwechsel fest → flüssig komprimiert. Gemäß vorteilhaften Ausgestaltungen der vorliegenden Erfindung kann das Ausdehnungspolster - den in den Ansprüchen 9 und 10 definierten Gegenstand an dieser Stelle vorwegnehmend - entweder nur ein Gas (Anspruch 9), ein Gas in Verbindung mit einer Membran (Anspruch 10) oder ein Gasballon oder dergleichen sein. Das Ausdehnungspolster dient dazu, Raum innerhalb des Speicherbehälters für die Ausdehnung des Phasenwechselmaterials beim Phasenwechsel fest → flüssig bereitzustellen.To [a]. The expansion pad resides within the storage canister and is mechanically coupled to the PCM; H. it is compressed solid → liquid by the expansion of the PCM during the phase change. According to advantageous embodiments of the present invention, the expansion cushion - anticipating the subject matter defined in
Zu [b]. Gemäß der vorteilhaften Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung kann die Wärmetauschvorrichtung - gemäß Anspruch 8 eine elektrische Heizvorrichtung sein.To [b]. According to the advantageous embodiment of the present invention, the heat exchange device can be an electrical heating device.
Zu [c]. Die erfindungsgemäße Wärmetauschvorrichtung ist dazu geeignet, dem PCM entweder Wärme zuzuführen oder Wärme von dem PCM abzuführen und somit einen Phasenwechsel fest → flüssig bzw. einen Phasenwechsel flüssig → fest zu induzieren. Daher spricht Anspruch 1 davon, dass die Wärmetauschvorrichtung Phasenwechsel (Plural) induziert, geht aber im Weiteren von dem Phasenwechsel fest → flüssig aus.To [c]. The heat exchange device according to the invention is suitable for either supplying heat to the PCM or removing heat from the PCM and thus inducing a phase change solid → liquid or a phase change liquid → solid. Therefore, claim 1 speaks of the fact that the heat exchange device phase change (plural) induced, but continues from the phase change solid → liquid.
Zu [d]. Das Merkmal [d] bedeutet, dass es - beim Phasenwechsel fest → flüssig innerhalb des PCMs keinen „Einschluss einer flüssigen PCM-Phase“ gibt, also keinen Bereich, dessen Temperatur höher als die der ihn vollständig (abgesehen von Elementen der Wärmetauschvorrichtung oder Bereichen des Speicherbehälters) umgebenden festen PCM-Phase ist. Denn dies hätte zur Konsequenz, dass das PCM in diesem Einschluss/Bereich früher als das ihn umgebende PCM schmelzen würde und sich nicht zerstörungsfrei in das Ausdehnungspolster ausdehnen könnte. Ein solcher Fall würde zum Beispiel dann eintreten, wenn die Wärmeaustauschvorrichtung vollständig unterhalb der Oberfläche des PCMs liegen würde (vgl.
Dabei kann der Speicherbehälter ein Rohr oder mehrere Rohre umgeben, so dass das in dem Rohr oder den Rohren geführte Wärmetauschfluid den Speicherbehälter „durch“ strömt (vorteilhafte Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung nach Anspruch 2).In this case, the storage container can surround a tube or a plurality of tubes, so that the heat exchange fluid guided in the tube or tubes flows “through” the storage container (advantageous embodiment of the present invention according to claim 2).
Oder es kann - umgekehrt - ein Rohr einen oder mehrere Speicherbehälter umschließen, so dass das Wärmetauschfluid den oder die Speicherbehälter „um“ strömt (vorteilhafte Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung nach Anspruch 3). Da das Wärmetauschfluid einige Zeit durch das PCM unterwegs ist und dabei kontinuierlich Wärme an das PCM abgibt und abkühlt, schmilzt das Speichermaterial zuerst am Einströmungsabschnitt des Rohrs in das PCM, d. h. im Bereich der Grenzfläche, und erst später an dessen Ausströmungsabschnitt, so dass kein flüssig gewordenes PCM eingeschlossen wird und sich keine hohen Drücke in dem PCM aufbauen (vgl. die keilförmigen Schraffuren in den Figuren).Or, conversely, a pipe can enclose one or more storage containers so that the heat exchange fluid flows “around” the storage container or containers (advantageous embodiment of the present invention according to claim 3). Since the heat exchange fluid travels through the PCM for some time, continuously giving off heat to the PCM and cooling down, the storage material first melts at the inflow section of the pipe into the PCM, i. H. in the area of the interface, and only later at its outflow section, so that no PCM that has become liquid is enclosed and no high pressures build up in the PCM (cf. the wedge-shaped hatching in the figures).
Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung (Anspruch 4) weist das wenigstens eine Rohr einen Einströmungsabschnitt und einen Ausströmungsabschnitt auf, die auf der gleichen Seite des Speicherbehälters dessen Oberfläche durchdringen, während gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung (Anspruch 5) der Einströmungs- und der Ausströmungsabschnitt auf verschiedenen Seiten des Speicherbehälters dessen Oberfläche durchdringen. Beide Ausgestaltungen beziehen sich natürlich auf die Variante, in der ein Fluid, durch ein Rohr oder mehrere Rohre geleitet, das PCM „durch“ strömt. Die Anordnung und Form des wenigstens einen Rohrs sind grundsätzlich beliebig, solange - wie es oben beschrieben ist - beim Schmelzen des PCMs keine Einschlüsse gebildet werden. Wie die unten beschriebenen, bevorzugten Ausführungsformen zeigen, ist die Bandbreite möglicher Konstruktionen sehr groß, so dass der Latentwärmespeicher gemäß der vorliegenden Erfindung flexibel eingesetzt werden kann.According to an advantageous embodiment of the present invention (claim 4), the at least one pipe has an inflow section and an outflow section which penetrate the surface of the storage container on the same side, while according to a further advantageous embodiment of the present invention (claim 5) the inflow section and the outflow portion on different sides of the storage container penetrate its surface. Both configurations naturally relate to the variant in which a fluid, passed through a pipe or several pipes, flows “through” the PCM. The arrangement and shape of the at least one tube are basically arbitrary as long as - as described above - no inclusions are formed when the PCM is melted. As the preferred embodiments described below show, the bandwidth of possible constructions is very large, so that the latent heat storage device according to the present invention can be used flexibly.
Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung (Anspruch 6) umfasst der Latentwärmespeicher eine Mehrzahl von Rohren, die jeweils einen Einströmungsabschnitt aufweisen, der aus einem Sammeleinströmrohr (Verteiler) abzweigt. Dies hat den Vorteil, dass der Speicherbehälter nur an wenigen Stellen von Rohren durchstoßen wird. Ein weiterer Vorteil besteht darin, dass der Wärmeaustausch durch die dünner als das Sammeleinströmrohr dimensionierbaren Rohre schnell erfolgt.According to an advantageous embodiment of the present invention (claim 6), the latent heat accumulator comprises a plurality of tubes, each of which has an inflow section which branches off from a collective inflow tube (distributor). This has the advantage that the storage container is only pierced by pipes at a few points. Another advantage is that the heat exchange takes place quickly through the tubes, which can be thinner than the common inflow tube.
Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung (Anspruch 7) ist das wenigstens eine Rohr ein Mehrkammerprofilrohr, kurz MPE-Rohr (englisch „multi port extruded aluminium pipe“). Derartige Rohre ermöglichen eine vergleichsweise sehr effiziente Wärmeübertragung und sind daher ideal für den Gebrauch in hoch effektiven Wärmetauschern.According to an advantageous embodiment of the present invention (claim 7), the at least one pipe is a multi-chamber profile pipe, MPE pipe for short (English “multi port extruded aluminum pipe”). Such tubes enable a comparatively very efficient heat transfer and are therefore ideal for use in highly effective heat exchangers.
Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung (Anspruch 8) ist die Wärmetauschvorrichtung eine elektrische Heizvorrichtung. Die elektrische Heizvorrichtung kann alternativ zu der oben beschriebenen Rohranordnung mit wenigstens einem Rohr oder ergänzend dazu vorgesehen sein. Im Unterschied zu einer Wärmeeinkopplung mit Hilfe der Rohranordnung mit wenigstens einem Rohr, wobei zwar entlang des wenigstens einen Rohres ein Temperaturgefälle des Wärmetauschfluids vorliegt, doch das PCM auch am Ende des Rohres ein wenig aufgewärmt wird, erfolgt die Erwärmung des PCMs mit Hilfe der elektrischen Heizvorrichtung gleichmäßig, d. h. die Temperatur einer Wärme abgebenden Oberfläche der Heizvorrichtung - die als Heizstab oder als Heizplatte oder äquivalenter Heizelemente ausgebildet sein kann - ist über diese Oberfläche im Wesentlichen konstant. Es ist zum Beispiel denkbar, dass die Heizvorrichtung als Platte ausgeführt und in einer Ebene angeordnet ist, die sich parallel zu einer Grenzfläche zwischen dem Ausdehnungspolster und dem PCM erstreckt, so dass - wenn zum Beispiel in dem in
Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung (Anspruch 9) ist das Ausdehnungspolster (nur) aus einem Gas gebildet. Das Gas nimmt dabei den durch das PCM, die Wärmetauschvorrichtung und den Speicherbehälter begrenzten Raum ein. Bei dieser Variante muss zur Konzipierung der Wärmetauschvorrichtung deren Orientierung - genauer deren „Bereich möglicher Orientierungen“ - im Raum des Latentwärmespeichers im Betrieb festgelegt werden, um die in Anspruch 1 der vorliegenden Erfindung definierte, Einschlüsse vermeidende räumliche Beziehung zwischen dem PCM und der Wärmetauschvorrichtung zu gewährleisten. Der Ausdruck „Bereich möglicher Orientierungen“ bedeutet, dass die Wärmetauschvorrichtung so konzipiert sein kann, dass die in Anspruch 1 der vorliegenden Erfindung definierte räumliche Beziehung in einem Bereich von Winkeln, die die Orientierung kennzeichnen, gegeben ist, was als „Orientierungstoleranz“ bezeichnet werden könnte.According to an advantageous embodiment of the present invention (claim 9), the expansion cushion is (only) formed from a gas. The gas takes up the space limited by the PCM, the heat exchange device and the storage container. In this variant, in order to design the heat exchange device, its orientation - more precisely its "area of possible orientations" - must be determined in the space of the latent heat storage device during operation in order to ensure the spatial relationship between the PCM and the heat exchange device that avoids inclusions as defined in claim 1 of the present invention . The expression “range of possible orientations” means that the heat exchange device can be designed in such a way that the spatial relationship defined in claim 1 of the present invention is given in a range of angles that characterize the orientation, which could be referred to as “orientation tolerance” .
Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung (Anspruch 10) umfasst das Ausdehnungspolster (a) ein Gas und (b) eine Membran, die auf dem Phasenwechselmaterial aufliegt, das Gas von dem Phasenwechselmaterial räumlich abtrennt und fest mit dem Speicherbehälter verbunden ist. Dies hat den Vorteil, dass eine funktional optimal ausgelegte Konstruktion des Latentwärmespeichers, wie sie z. B. in
Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung (Anspruch 11) ist das Ausdehnungspolster zur Begrenzung eines Druckanstiegs in dem Latentwärmespeicher beim Phasenwechsel von dem festen Zustand in den flüssigen Zustand durch eine Öffnung in dem Speicherbehälter im Bereich des Ausdehnungspolsters mit einer Umgebung des Latentwärmespeichers verbunden. Die genannte „Öffnung“ ist dahingehend allgemein zu verstehen, als diese entweder einfach ein Loch oder dergleichen oder aber ein Ventil, das eine Regelung des Druckanstiegs ermöglicht, sein kann. In diesem Sinne ist auch der Ausdruck „Begrenzung eines Druckanstiegs“ zu verstehen: Bei einer lochartigen Öffnung erfolgt ein vollständiger Druckausgleich mit der Umgebung des Latentwärmespeichers, so dass beim Phasenwechsel keine Druckveränderung erfolgt, also kein Druckanstieg bei einem Phasenwechsel flüssig → fest. Durch ein geeignetes Ventil kann wiederum zum Beispiel ein maximaler Druck in dem von dem Ausdehnungspolster eingenommenen Raum eingestellt werden.According to an advantageous embodiment of the present invention (claim 11), the expansion cushion for limiting a pressure increase in the latent heat storage device during the phase change from the solid state to the liquid state is connected to the surroundings of the latent heat storage device through an opening in the storage container in the area of the expansion cushion. The aforementioned “opening” is to be understood in general as it can either simply be a hole or the like or else a valve that enables the pressure increase to be regulated. The expression "limitation of a pressure increase" is to be understood in this sense: In the case of a hole-like opening, there is complete pressure equalization with the surroundings of the latent heat accumulator, so that there is no pressure change during a phase change, i.e. no pressure increase during a phase change liquid → solid. By means of a suitable valve, for example, a maximum pressure can in turn be set in the space occupied by the expansion cushion.
Gemäß der vorliegenden Erfindung (Anspruch 12) befinden sich in einem Verfahren zur Erzeugung eines Phasenwechsels von einer festen zu einer flüssigen Phase des PCMs des oben beschriebenen Latentwärmespeichers zu jedem Zeitpunkt des Phasenwechsels der oder die zusammenhängenden Bereiche flüssiger Phase in Kontakt mit dem Ausdehnungspolster. Durch dieses Verfahren wird der Phasenwechsel des PCMs so durchgeführt, dass darin keine Einschlüsse flüssiger Phase entstehen und somit das zu schmelzende PCM keine Drücke auf den es aufnehmenden Speicherbehälter ausübt.According to the present invention (claim 12) in a method for generating a phase change from a solid to a liquid phase of the PCM of the latent heat storage device described above, the continuous region or regions of the liquid phase is in contact with the expansion cushion at any point in time of the phase change. With this method, the phase change of the PCM is carried out in such a way that no inclusions of liquid phase occur therein and thus the PCM to be melted does not exert any pressure on the storage container receiving it.
Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen. In den Zeichnungen sind:
-
1 eine schematische Schnittansicht eines Latentwärmespeichers mit einem einzigen, formstabilen Speicherbehälter und einem einzigen Rohr gemäß einer ersten bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung; -
2 eine schematische Schnittansicht eines Latentwärmespeichers, der gleich aufgebaut ist, wie der in1 dargestellte, wobei jedoch die Strömungsrichtung des in dem Rohr strömenden Fluids umgekehrt ist (Gegenbeispiel und somit nicht Teil der vorliegenden Erfindung); -
3 eine schematische Schnittansicht eines Latentwärmespeichers mit einem einzigen, formstabilen Speicherbehälter und einem einzigen Rohr gemäß einer zweiten bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung; -
4 eine schematische Schnittansicht eines Latentwärmespeichers mit einem einzigen, formstabilen Speicherbehälter und einer Mehrzahl von Rohren gemäß einer dritten bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung; -
5 eine schematische Schnittansicht eines Latentwärmespeichers mit einem einzigen, formstabilen Speicherbehälter und einem einzigen Rohr gemäß einer vierten bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung; -
6 eine schematische Schnittansicht eines Latentwärmespeichers mit einer Mehrzahl formstabiler Speicherbehälter und einem einzigen Rohr gemäß einer fünften bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung; -
7 eine schematische Schnittansicht eines Latentwärmespeichers mit einem einzigen, formstabilen Speicherbehälter und einer Mehrzahl von Rohren gemäß einer sechsten bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung; und -
8 eine schematische Schnittansicht eines Latentwärmespeichers mit einer Mehrzahl von formstabilen Speicherbehältern mit jeweils einem einzigen Rohr gemäß einer siebten bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
-
1 a schematic sectional view of a latent heat accumulator with a single, dimensionally stable storage container and a single tube according to a first preferred embodiment of the present invention; -
2 a schematic sectional view of a latent heat storage, which is constructed the same as that in1 shown, but the direction of flow of the fluid flowing in the tube is reversed (counterexample and thus not part of the present invention); -
3 a schematic sectional view of a latent heat accumulator with a single, dimensionally stable storage container and a single tube according to a second preferred embodiment of the present invention; -
4th a schematic sectional view of a latent heat accumulator with a single, dimensionally stable storage container and a plurality of tubes according to a third preferred embodiment of the present invention; -
5 a schematic sectional view of a latent heat accumulator with a single, dimensionally stable storage container and a single tube according to a fourth preferred embodiment of the present invention; -
6th a schematic sectional view of a latent heat accumulator with a plurality of dimensionally stable storage containers and a single tube according to a fifth preferred embodiment of the present invention; -
7th a schematic sectional view of a latent heat accumulator with a single, dimensionally stable storage container and a plurality of tubes according to a sixth preferred embodiment of the present invention; and -
8th a schematic sectional view of a latent heat storage device with a plurality of dimensionally stable storage containers, each with a single tube according to a seventh preferred embodiment of the present invention.
Die im Folgenden beschriebenen bevorzugten Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung unterscheiden sich in (a) der Anzahl der Speicherbehälter, die der jeweilige Latentwärmespeicher umfasst, (b) der Anzahl der Rohre pro Speicherbehälter und (c) in Form und Anordnung des Rohrs bzw. der Rohre. Alle gezeigten Anordnungen können zudem die oben beschriebene Membran umfassen, obwohl diese in den Figuren nicht dargestellt und nicht detailliert beschrieben ist.The preferred embodiments of the present invention described below differ in (a) the number of storage containers that the respective latent heat storage comprises, (b) the number of tubes per storage container and (c) in the shape and arrangement of the tube or tubes. All of the arrangements shown can also include the membrane described above, although this is not shown in the figures and is not described in detail.
BezugszeichenlisteList of reference symbols
- 1010
- LatentwärmespeicherLatent heat storage
- 1212
- SpeicherbehälterStorage tank
- 1414th
- Rohr(e)Tube)
- 1616
- festes PCMsolid PCM
- 1818th
- geschmolzenes PCMmolten PCM
- 2020th
-
Boden von
12 Bottom of12 - 2222nd
- Gasraum / AusdehnungspolsterGas space / expansion pad
- 2424
-
Behälterwand (Wand von
12 )Container wall (wall of12 ) - 2626th
- SammeleinströmrohrCollecting inlet pipe
Claims (12)
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- 2011-11-03 DE DE102011085722.2A patent/DE102011085722B4/en active Active
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Publication number | Publication date |
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DE102011085722A1 (en) | 2013-05-08 |
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