DE102013112997A1

DE102013112997A1 - Emptying storage tanks in connection with solar fields

Info

Publication number: DE102013112997A1
Application number: DE102013112997.8A
Authority: DE
Inventors: Max Mertins
Original assignee: Novatec Solar GmbH
Current assignee: Novatec Solar GmbH
Priority date: 2013-11-25
Filing date: 2013-11-25
Publication date: 2015-05-28
Also published as: WO2015074646A2; MA38995B1; WO2015074646A3; WO2015074646A4; MA38995A1; CL2016001271A1

Abstract

Bislang war es üblich, die Entleerung von Speicherbehältern in Solarfeldern mithilfe von Tauchpumpen zu realisieren, welche durch die Decke des Speicherbehälters in diesen einragen und mit dem Pumpenfuß zumindest näherungsweise bis zum Boden des Speicherbehälters reichen. Solche Tauchpumpen mit langen Pumpenlanzen sind sehr teuer. Die vorliegende Erfindung schlägt vor, anstelle dieser bislang üblichen Entleerung nunmehr einen Bodenablauf an den Speichertanks vorzusehen, welcher die Entleerung hinsichtlich des Bedarfs an teueren Tauchpumpen vereinfacht. Ferner kann im Rahmen der Erfindung ein separater Entnahmebehälter vorgesehen sein, in welchen die Speichertanks durch die Schwerkraft über die Bodenabläufe entleert werden, und in welche nun seinerseits Tauchpumpen eingesetzt werden, wobei für mehrere Tanks so im Idealfall nur eine einzige Pumpe benötigt wird. Durch eine geringere Bauhöhe des Entnahmebehälters kann zudem auf kürzere, kostengünstigere Pumpen zurückgegriffen werden. Ein weiterer Vorteil besteht darin, dass durch eine solche Anordnung die Kosten dadurch reduziert werden, können, dass ein geringeres Gesamtspeichervolumen vonnöten ist sowie, dass kleinere modulare Tanks eingesetzt werden, was darüberhinaus die Planungskosten und das technische Risiko reduziert.So far, it has been customary to realize the emptying of storage tanks in solar fields by means of submersible pumps, which protrude through the ceiling of the storage container in these and reach with the pump foot at least approximately to the bottom of the storage container. Such submersible pumps with long pump lances are very expensive. The present invention proposes to provide instead of this hitherto conventional emptying now a floor drain at the storage tanks, which simplifies the emptying in terms of the need for expensive submersible pumps. Furthermore, in the context of the invention, a separate removal container may be provided, in which the storage tanks are emptied by gravity on the floor drains, and in which now submersible pumps are used, for several tanks so ideally only a single pump is needed. By reducing the height of the removal container can also be used on shorter, cheaper pumps. Another advantage is that such an arrangement can reduce costs by requiring a lower total storage volume and by using smaller modular tanks, which also reduces planning costs and technical risk.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Speicheranordnung zur Aufnahme von Wärmespeichermedien im Zusammenhang mit einem Solarfeld, einen Speicherbehälter zur Verwendung in dieser Speicheranordnung, die Verwendung von bodenentleerbaren Speicherbehältern im Zusammenhang mit Wärmespeichermedien sowie ein Verfahren zur Speicherung von Wärmespeichermedien im Zusammenhang mit einem Solarfeld. The present invention relates to a storage arrangement for receiving heat storage media in connection with a solar field, a storage container for use in this storage arrangement, the use of bottom-emptying storage containers in connection with heat storage media and a method for storing heat storage media in connection with a solar field.

Der Stand der Technik kennt ohne Weiteres die Entleerung von Salzschmelze aus Speicherbehältern im Zusammenhang mit Solarfeldern, wobei üblicherweise Speicherbehälter mit einem sehr großen Volumen eingesetzt werden. Derart großvolumige Speicherbehälter haben den Vorteil, dass aufgrund der auf die Aufnahmekapazität bezogen verhältnismäßig kleinen Oberfläche sehr geringe Wärmeverluste bei den gespeicherten Wärmespeichermedien auftreten. The prior art readily knows the emptying of molten salt from storage tanks in connection with solar fields, usually storage tanks are used with a very large volume. Such large-volume storage containers have the advantage that due to the relatively small surface area related to the absorption capacity, very small heat losses occur in the stored heat storage media.

Als Wärmespeichermedien werden beispielsweise Salzschmelzen verwendet, welche eine Temperatur von über 500 °C erreichen, wenn sie im Solarfeld erhitzt und zur Speicherung in den Speicherbehältern eingelagert werden. Aufgrund der die Speicherbehälter umgebenden Außentemperaturen ist einer Abkühlung entgegenzuwirken, welche bis in Temperaturbereiche führen würde, in denen die Salzschmelze erstarren würden. Aufgrund der Größe der Speicherbehälter ergibt sich die Aufgabe, Salzschmelze aus dem Speicherbehälter wieder abzuziehen, um insbesondere im Falle von heißer Salzschmelze diese bedarfsweise einem Wärmetauscher zur Energieabgabe zuzuführen. Salzschmelze auf niedrigem Temperaturniveau wird aus den Speicherbehältern entnommen, um im Solarfeld erhitzt zu werden. Die Entnahme sowohl der heißen als auch der kalten Salzschmelze erfolgt hierbei im Stand der Technik mithilfe von Tauchpumpen, welche durch die Decke der Speicherbehälter in diese einragen und für eine mehr oder minder vollständige Entleerung der Speicherbehälter bis nahe an deren Boden reichen müssen. As heat storage media, for example, salt melts are used which reach a temperature of over 500 ° C when heated in the solar field and stored for storage in the storage tanks. Due to the ambient temperatures surrounding the storage tanks, cooling must be counteracted, which would lead to temperature ranges in which the molten salt would solidify. Due to the size of the storage tank, there is the task of withdrawing molten salt from the storage tank again, in particular in the case of hot molten salt, if necessary, to supply it to a heat exchanger for energy release. Salt melt at a low temperature level is taken from the storage tanks to be heated in the solar field. The removal of both the hot and the cold molten salt is carried out in the prior art by means of submersible pumps, which protrude through the ceiling of the storage container in these and must be sufficient for a more or less complete emptying of the storage container to near the bottom.

Derart lange Pumpenlanzen und damit verbundene Tauchpumpen sind jedoch sehr kostspielig. Angesichts der hohen Investitionskosten für derartige Speicherbehälter und die erforderlichen Pumpen liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zu Grunde, Kosten sparende Speicheranordnungen, Speicherbehälter und Speicherverfahren zu schaffen, welche eine kostengünstigere Alternative zu bislang üblichen Anordnungen und Verfahren darstellen. Such long pump lances and associated submersible pumps are very expensive. In view of the high investment costs for such storage containers and the required pumps, the present invention is based on the object of providing cost-saving storage arrangements, storage containers and storage methods, which represent a less expensive alternative to hitherto conventional arrangements and methods.

Dies gelingt durch eine Speicheranordnung zur Aufnahme von Wärmespeichermedien im Zusammenhang mit einem Solarfeld gemäß den Merkmalen des Anspruchs 1, einen Speicherbehälter zur Aufnahme von Wärmespeichermedien im Zusammenhang mit einem Solarfeld gemäß den Merkmalen des nebengeordneten Anspruchs 13, die Verwendung eines Speicherbehälters mit einem bodenseitig oder im Bodenbereich seiner Seitenwände angeordneten Bodenablauf gemäß den Merkmalen des nebengeordneten Verwendungsanspruchs 18 sowie durch ein Verfahren zur Speicherung von Wärmespeichermedien im Zusammenhang mit einem Solarfeld gemäß den Merkmalen des nebengeordneten Verfahrensanspruchs 21. Weitere Ausgestaltungen der Vorrichtungen und Verwendungen können den jeweiligen Unteransprüchen entnommen werden. This is achieved by a storage arrangement for receiving heat storage media in connection with a solar field according to the features of claim 1, a storage container for holding heat storage media in connection with a solar field according to the features of the independent claim 13, the use of a storage container with a bottom side or in the bottom area its bottom walls arranged floor drain according to the features of the independent use claim 18 and by a method for storing heat storage media in connection with a solar field according to the features of the independent method claim 21. Further embodiments of the devices and uses can be taken from the respective subclaims.

Erfindungsgemäß ist vorgesehen, Speicheranordnungen mit einem Bodenablauf zu verwenden, welcher sich an der Bodenseite oder im Bodenbereich der Seitenwände des jeweiligen Speicherbehälters befindet. Hierdurch ist es ermöglicht, aufgrund der Schwerkraft durch Öffnen entsprechender, den Bodenablauf verriegelnder Ventile, ein Ausströmen des in dem Speicherbehälter befindlichen Wärmespeichermediums zu bewirken, so dass ein Weiterfördern des Wärmeträgermediums ohne die Verwendung teurer Tauchpumpen mit langen Pumpenlanzen möglich ist. Weiterhin kann in diesem Fall ein Befüllen der Speicherbehälter über die Deckenseite, die Seitenwände oder auch von der Bodenseite her erfolgen, unabhängig von der Entnahmemöglichkeit über den Boden. Jedoch ist auch eine Befüllung über den Bodenablauf ausdrücklich von der Erfindung mit abgedeckt. According to the invention it is provided to use storage arrangements with a floor drain, which is located on the bottom side or in the bottom area of the side walls of the respective storage tank. This makes it possible, due to gravity by opening corresponding, the floor drain interlocking valves to cause leakage of the heat storage medium in the storage tank, so that further conveying the heat transfer medium without the use of expensive submersible pumps with long pump lances is possible. Furthermore, in this case, a filling of the storage container on the ceiling side, the side walls or from the bottom side forth, regardless of the Abnahmemöglichkeit on the ground. However, a filling over the floor drain is also explicitly covered by the invention.

Insbesondere ist von der Erfindung vorgesehen, günstig herzustellende Speicherbehälter zu verwenden, wie beispielsweise im Stand der Technik an anderer Stelle übliche Silotanks, welche in Form röhrenförmiger Zylinder bekannt sind und im Bodenbereich eine konisch zulaufende Form besitzen. Derartige Silotanks können in Reihen beieinander aufgestellt werden, wobei eine thermische Isolierung der einzelnen Silotanks zwischeneinander und nach außen hin vorgesehen werden muss. Es wird jedoch erwartet, dass die Investition in eine genügende Isolation der Silotanks oder vergleichbarer anderer Tanks mit Bodenablauf günstiger ist, als die Anschaffung und der Betrieb der Tauchpumpen, welche für herkömmliche Tanks verwendet werden. In particular, it is provided by the invention to use inexpensive to manufacture storage container, such as in the art elsewhere conventional silo tanks, which are known in the form of tubular cylinder and have a tapered shape in the bottom region. Such silo tanks can be set up in rows, with thermal insulation of the individual silo tanks between them and outwards. However, it is expected that investing in sufficient isolation of silo tanks or similar other bottom drainage tanks would be more cost effective than purchasing and operating the submersible pumps used for conventional tanks.

Unabhängig von der Möglichkeit des Einsatzes von Silotanks sieht die Erfindung vor, ganz allgemein gebildete Speicherbehälter mit Bodenablauf mit einem separaten Entnahmebehälter zu verbinden, so dass die Entnahme nicht direkt an dem Speicherbehälter, sondern stattdessen an dem Entnahmebehälter stattfinden kann. Dies ist noch nicht direkt eine Verbesserung der bisherigen Situation, jedoch erlaubt die Verwendung eines Entnahmebehälters zum einen eine Verwendung eines Entnahmebehälters mit einer geringeren Raumhöhe als die der Speicherbehälter, so dass im Fall eines Entnahmebehälters mit einer geringeren Raumhöhe auch kürzere Pumpenlanzen zum Einsatz kommen können, welche günstiger in der Beschaffung sind. Ebenfalls kann die im System benötigte Gesamtzahl an Pumpen reduziert werden, da diese nicht für jeden einzelnen Tank vorgehalten werden müssen. Regardless of the possibility of using silo tanks, the invention provides for connecting generally formed storage containers with a floor drain to a separate removal container so that the removal can not take place directly on the storage container but instead on the removal container. This is not directly an improvement of the previous situation, however, allows the use of a sampling container on the one hand, a use of a Removal container with a lower ceiling height than that of the storage container, so that in the case of a removal container with a lower ceiling height shorter pump lances can be used, which are cheaper to procure. Also, the total number of pumps required in the system can be reduced because they do not need to be kept for each individual tank.

Dabei kann der wenigstens eine Entnahmebehälter geodätisch tiefer gelegen sein als der bzw. die Speicherbehälter, so dass ein Fördern des Wärmeleitmediums aus dem Speicherbehälter in den Entnahmebehälter vermittels Schwerkraft erfolgen kann. Hierzu kann dem Bodenablauf eine Ventileinrichtung zugeordnet werden, die bedarfsweise geöffnet oder geschlossen werden kann. Dies verringert zudem das Totvolumen an Salz, welches bei einer Entleerung eines Speicherbehälters in diesem verbleibt. In this case, the at least one removal container may be located geodetically lower than the or the storage container, so that a conveying of the heat transfer medium from the storage container into the removal container can be done by gravity. For this purpose, the floor drain valve means can be assigned, which can be opened or closed as needed. This also reduces the dead volume of salt, which remains in an emptying of a storage container in this.

Ganz analog zu der bisherigen Vorgehensweise werden dann in dem Entnahmebehälter eine oder mehrere Tauchpumpen installiert werden, welche über die Decke des Entnahmebehälters durch Pumpenlanzen das Wärmespeichermedium aus dem Entnahmebehälter, welcher über den Bodenablauf des Speicherbehälters befüllt wird, herauspumpen. Eine Gasschicht im Deckenbereich des Entnahmebehälters, die optional unter Druckgestellt werden kann, kann die Pumpe vor einem Überlaufen des Entnahmebehälters schützen, welches ansonsten zu Beschädigungen führen könnte. Ebenfalls ist so ein Auslaufen der Salzschmelze durch eine möglicherweise undichte Pumpendichtung oder Dichtung um den Pumpendom herum vermieden. Quite analogous to the previous procedure, one or more submerged pumps will then be installed in the removal container, which pump out the thermal storage medium from the removal container via the cover of the removal container through pump lances, which is filled via the bottom drain of the storage container. A gas layer in the ceiling area of the extraction container, which can optionally be pressurized, can protect the pump from overflowing the extraction container, which could otherwise cause damage. Also, leakage of the molten salt through a potentially leaking pump seal or seal around the pumping nozzle is avoided.

Unabhängig von der Raumhöhe des Entnahmebehälters ist es jedoch auch möglich, mehrere Speicherbehälter durch ihre Bodenabläufe mit dem Entnahmebehälter zu verbinden und damit die Entleerung verschiedener Speicherbehälter über einen einzigen Entnahmebehälter abzuwickeln. Dies senkt nochmals deutlich die Anzahl der benötigten Tauchpumpen und damit die Investitionskosten zur Erstellung der hier betrachteten Speicheranordnungen. Regardless of the room height of the removal container, however, it is also possible to connect a plurality of storage containers through their bottom drains to the removal container and thus to handle the emptying of various storage containers via a single removal container. This again significantly reduces the number of submersible pumps required and thus the investment costs for creating the storage arrangements considered here.

Dadurch, dass der Bodenablauf eines jeden Speicherbehälters separat verschließbar ist, ist es zudem möglich, sinnvoll auch Speicherbehälter unterschiedlicher Temperaturniveaus über einen gemeinsamen Entnahmebehälter zu entleeren, so dass sichergestellt ist, dass ein Durchmischen der verschiedenen in den Speicherbehältern vorgehaltenen Wärmespeichermedien vermieden wird. Abwechselnd kann dann ein Entleeren von Speicherbehältern mit hohem oder mit niedrigem Temperaturniveau durchgeführt werden. The fact that the bottom drain of each storage container is separately closable, it is also possible to meaningfully emptying storage tank different temperature levels via a common removal container, so as to ensure that a mixing of the various stored in the storage containers heat storage media is avoided. Alternately, then, emptying of high or low temperature storage tanks may be performed.

Als Wärmespeichermedium wird bevorzugtermaßen eine Salzschmelze oder eine Mischung aus mehreren verschiedenen Salzschmelzen verwendet. Dies bringt das Problem mit sich, dass die in flüssigem Zustand sehr dünnflüssige und überdies mehrere hundert Grad Celsius heiße Salzschmelze Wartungsarbeiten an Ventilen und dergleichen insbesondere bei Speicherbehältern mit Bodenablauf erschwert. Um dennoch Wartungsarbeiten durchführen zu können, können Speicherbehälter vorgesehen sein, deren rohrförmiger Bodenablauf wenigstens einen Engpass aufweist. Dieser Engpass ermöglicht es, mithilfe einer Kühlmanschette eine Abkühlung des Bodenablaufs herbeizuführen, so dass die darin befindliche Salzschmelze lokal und zeitweilig erstarrt. Der Engpass sorgt hierbei dafür, dass die erstarrende Salzschmelze, welche während des Erstarrungsvorgangs an Volumen verliert, sich in diesem Engpass verfängt und diesen sicher blockiert. As the heat storage medium, a salt melt or a mixture of a plurality of different salt melts is preferably used. This brings with it the problem that in the liquid state very thin liquid and moreover several hundred degrees Celsius hot molten salt difficult maintenance work on valves and the like, especially in storage tanks with floor drain. In order to still be able to carry out maintenance work, storage containers can be provided whose tubular floor drain has at least one bottleneck. This bottleneck makes it possible to cool down the floor drain with the aid of a cooling collar, so that the molten salt in it solidifies locally and temporarily. The bottleneck ensures that the solidifying molten salt, which loses volume during the solidification process, catches itself in this bottleneck and blocks it safely.

Ein solcher Engpass kann beispielsweise als Konus oder als eingeschweißter Innenring ausgeführt sein, jedoch sind auch alle denkbaren anderen Verengungsmöglichkeiten des Bodenablaufs ausdrücklich von der Erfindung mit abgedeckt. Such a bottleneck can be designed, for example, as a cone or as a welded-in inner ring, but all conceivable other narrowing possibilities of the floor drain are expressly covered by the invention.

Sinnvollerweise kann ein solcher Engpass im Bereich von Ventilen oder anderen Steuerelementen des Bodenablaufs angeordnet sein, so dass wahlweise an verschiedenen Orten eine Erstarrung des Salzes als Sicherheitsmaßnahme herbeigeführt werden kann. It makes sense to be able to arrange such a bottleneck in the area of valves or other control elements of the floor drain, so that a solidification of the salt as a safety measure can optionally be brought about at different locations.

Es ist ferner baulich ohne Weiteres möglich, den Entnahmebehälter und den Speicherbehälter bei einer eineindeutigen Zuordnung auch baueinheitlich auszuführen. In diesem Fall weist der Speicherbehälter einen Seitenabschnitt auf, welcher als Entnahmeabschnitt eingesetzt wird. Dies ermöglicht es, auch ohne separate Rohrleitungen einen Bodenablauf in Form eines Übergangs zwischen dem Speicherbehälter und dem Entnahmebehälter vorzusehen, welcher einen Übertritt des Wärmeträgermediums aus dem Speicherbehälter in den Entnahmebehälter gestattet. It is also structurally readily possible to carry out the removal container and the storage container in a one-to-one assignment even structurally. In this case, the storage container has a side portion, which is used as a removal portion. This makes it possible to provide a floor drain in the form of a transition between the storage tank and the removal tank, even without separate pipes, which allows a transfer of the heat transfer medium from the storage tank into the removal tank.

Die Kühlmanschette, mit welcher eine Abkühlung des Bodenablaufs realisiert wird, kann wahlweise mobil ausgeführt und an der gewünschten Stelle angelegt werden, oder bereits, z.B. an wartungsintensiven Stellen, von vornherein fest eingebaut sein. Zum Abkühlen wird die Kühlmanschette beispielsweise mit Wasser oder flüssigem Stickstoff durchflutet, welches in beiden Fällen deutlich niedrigere Siedepunkte aufweist, als die Schmelztemperatur der Salzschmelze. Aufgrund dieser Abkühlung erstarrt die Salzschmelze und verschließt den Bodenablauf, so dass die Wartungsarbeiten durchgeführt werden können. The cooling sleeve, with which a cooling of the floor drain is realized, can optionally be carried out mobile and placed in the desired location, or already, e.g. in maintenance-intensive places, be firmly installed from the outset. For cooling, the cooling sleeve is flooded, for example, with water or liquid nitrogen, which in both cases has significantly lower boiling points than the melting temperature of the molten salt. Due to this cooling, the molten salt solidifies and closes the floor drain, so that the maintenance work can be performed.

Die vorstehende Erfindung wird im Folgenenden anhand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert. The above invention will be explained in more detail below with reference to an embodiment.

Es zeigen Show it

1 einen Speicherbehälter aus dem Stand der Technik mit einer Mehrzahl von Tauchpumpen für dessen Entleerung, in einer schematischen Querschnittsdarstellung von der Seite, 1 a storage container of the prior art with a plurality of submersible pumps for its emptying, in a schematic cross-sectional view of the side,

2 eine Speicheranordnung gemäß der Erfindung mit zwei Speicherbehältern und einem dazwischen liegenden, mit beiden Speicherbehältern verbundenen Entnahmebehälter, ebenfalls in einer schematischen Querschnittsdarstellung von der Seite, 2 a storage arrangement according to the invention with two storage containers and an intermediate removal container connected to both storage containers, likewise in a schematic cross-sectional representation from the side,

3 eine Entleerungssequenz für eine Speicheranordnung mit drei Speicherbehältern in einer schematischen Blockdarstellung, sowie 3 a discharge sequence for a memory arrangement with three storage containers in a schematic block diagram, as well

4 einen Bodenablauf in einer seitlichen Querschnittsdarstellung. 4 a floor drain in a lateral cross-sectional view.

1 zeigt eine Anordnung, wie sie im Stand der Technik bekannt ist. Ein Speicherbehälter 2 kann eine Gasschicht 8 im oberen Bereich des Speicherbehälters 2 aufweisen, so dass das in dem Speicherbehälter 2 im übrigen gelagerte Wärmespeichermedium nicht an die Abdichtungen im oberen Bereich des Speicherbehälters 2 heranreicht. Die Dichtungen für die Pumpenlanzen 6 der Tauchpumpen 5 zur Entnahme des Wärmespeichermediums aus dem Speicherbehälter 2 sind stets mit einem gewissen Abstand zur Oberfläche des Wärmespeichermediums ausgestattet. Hierdurch wird vermieden, dass das Wärmespeichermedium, etwa in Form von geschmolzenem Salz, über die Dichtungen austritt. Mit den langen Pumpenlanzen 6 reichen die Pumpenanordnungen bis nahe an den Boden des Speicherbehälters 2, wobei über einen Pumpenfuß 7 im Bodenbereich des Speicherbehälters 2 ein Absaugen des Wärmeträgermediums aus dem Speicherbehälter 2 erfolgen kann. Um hierbei eine geeignete Kapazität der Pumpen zu erreichen, sind diese Pumpen im vorliegenden Fall vierfach ausgeführt, so dass eine Vergrößerung der Kapazität neben einer Sicherheitsreserve in Form von redundanten zusätzlichen Pumpen gewährleistet ist. 1 shows an arrangement as known in the art. A storage tank 2 can be a gas layer 8th in the upper area of the storage tank 2 so that in the storage container 2 otherwise stored heat storage medium not to the seals in the upper region of the storage container 2 zoom ranges. The seals for the pump lances 6 the submersible pumps 5 for removing the heat storage medium from the storage container 2 are always equipped with a certain distance to the surface of the heat storage medium. This avoids that the heat storage medium, such as in the form of molten salt, leaking through the seals. With the long pump lances 6 The pump assemblies extend to near the bottom of the storage container 2 , being over a pump foot 7 in the bottom area of the storage tank 2 a suction of the heat transfer medium from the storage container 2 can be done. In order to achieve a suitable capacity of the pumps, these pumps are executed four times in the present case, so that an increase in capacity is guaranteed in addition to a safety reserve in the form of redundant additional pumps.

Problematisch in dieser aus dem Stand der Technik bekannten Lösung ist es, dass die Pumpenlanzen 6 aufgrund ihrer Länge sehr große Kosten im Bereich der Tauchpumpen 5 verursachen, dadurch, dass für jeden eingesetzten Tank eine Mehrzahl solcher Pumpenanordnungen erforderlich sind. A problem in this known from the prior art solution is that the pump lances 6 because of their length very high costs in the field of submersible pumps 5 cause, for each tank used a plurality of such pump assemblies are required.

2 zeigt eine entsprechende Anordnung gemäß der Erfindung, wobei hier zwei Speicherbehälter 2 angeordnet sind, welche jeweils über einen Bodenablauf 3 mit einem gegenüber den Speicherbehältern 2 kleineren Entnahmebehälter 4 verbunden sind. Der Bodenablauf 3 ist hierbei jeweils im Seitenbereich der Speicherbehälter 2 in Umgebung des Bodens angeordnet, so dass auf Grund der Schwerkraft Wärmespeichermedium aus den Speicherbehältern 2 in den Entnahmebehälter 4 drückt. Aufgrund einer Gasschicht 8 ist auch hier sichergestellt, dass trotz der Gravitation des Wärmespeichermediums dieses nicht über das Dach des Entnahmebehälters 4 aus diesem herausgedrückt wird. Aufgrund dieser Anordnung ist es ermöglicht, mit Tauchpumpen 5 zu arbeiten, welche mit einer wesentlich kürzeren Pumpenlanze 6 ausgestaltet sein können. Zudem können mehrere Speicherbehälter 2 über einen einzigen Pumpensatz entleert werden, es ist also nicht mehr erforderlich, für jeden einzelnen Speicherbehälter 2 einen vollständigen Pumpensatz bereitzuhalten. 2 shows a corresponding arrangement according to the invention, in which case two storage containers 2 are arranged, which each have a floor drain 3 with one opposite the storage tanks 2 smaller collection container 4 are connected. The floor drain 3 is in each case in the side area of the storage container 2 arranged in the vicinity of the soil, so that by gravity heat storage medium from the storage tanks 2 in the removal container 4 suppressed. Due to a gas layer 8th Here too, it is ensured that despite the gravity of the heat storage medium this is not on the roof of the sampling container 4 is pushed out of this. Due to this arrangement it is possible with submersible pumps 5 to work, which with a much shorter pump lance 6 can be configured. In addition, several storage tanks 2 be emptied through a single pump set, so it is no longer necessary for each individual storage tank 2 to have a complete set of pumps ready.

3 zeigt schematisch eine Speicheranordnung 1 bestehend aus Speicherbehältern 9, 10, 11, wobei die Speicheranordnung 1 in 3 insgesamt dreimal nebeneinander gezeigt ist. So wird zunächst in einer ersten Situation in zweien der Speicherbehälter heißes Wärmeträgermedium enthalten sein, so dass es sich bei diesen Speicherbehältern um heiße Speicherbehälter 9 handelt. Der dritte Speicherbehälter ist ein freier Speicherbehälter 11. Es wird stets dafür gesorgt, dass ein freier Speicherbehälter 11 vorhanden ist, so dass bei einem Umpumpen des Wärmespeichermediums dieses in den freien Speicherbehälter 11 gepumpt werden kann. 3 schematically shows a memory arrangement 1 consisting of storage tanks 9 . 10 . 11 , wherein the memory arrangement 1 in 3 a total of three times shown side by side. Thus, first, in a first situation, two of the storage containers will contain hot heat transfer medium, so that these storage containers are hot storage containers 9 is. The third storage tank is a free storage tank 11 , It is always ensured that a free storage container 11 is present, so that when pumping the heat storage medium this into the free storage container 11 can be pumped.

Zunächst wird also aus einem der heißen Speicherbehälter 9 das Wärmespeichermedium durch einen Wärmetauscher hindurch in den freien Speicherbehälter 11 gepumpt. Hierbei gibt in dem Wärmetauscher das Wärmespeichermedium seine Energie ab, die dann beispielsweise zur Stromgenerierung eingesetzt werden kann. In einem zweiten Schritt ist dann also, wie in dem mittleren Zeichnungsabschnitt gezeigt ist, ein heißer Speicherbehälter 9 vorhanden, ein freier Speicherbehälter 11, welcher vorher ein heißer Speicherbehälter 9 war, sowie nunmehr ein kalter Speicherbehälter 10 mit dem durch den Wärmetausch abgekühlten Speichermedium aus dem vorherigen heißen Speicherbehälter 9. Durch eine Wiederholung desselben Vorgangs wird in der dritten Teildarstellung der linke Speicherbehälter ein freier Speicherbehälter 11, während die anderen beiden Speicherbehälter kalte Speicherbehälter 10 werden. Auf diese Art und Weise ist es ermöglicht, mit lediglich einem zusätzlichen Tank ein beliebiges Umpumpen zwischen beliebig vielen einzelnen Speicherbehältern vorzusehen. So first off, one of the hot storage tanks 9 the heat storage medium through a heat exchanger into the free storage tank 11 pumped. Here, in the heat exchanger, the heat storage medium from its energy, which can then be used for example for generating electricity. In a second step, then, as shown in the middle drawing section, a hot storage container is then 9 available, a free storage tank 11 , which previously was a hot storage tank 9 was, as well as now a cold storage tank 10 with the storage medium cooled by the heat exchange from the previous hot storage tank 9 , By repeating the same process, the left storage tank becomes a free storage tank in the third partial view 11 while the other two storage tanks are cold storage tanks 10 become. In this way it is possible to provide with just one additional tank, any pumping between any number of individual storage containers.

4 zeigt schließlich den Bereich eines Bodenablaufs 3 unterhalb eines Speicherbehälters 2, beispielsweise eines siloförmigen, aufrecht stehenden zylindrischen Speicherbehälters. Im Bereich des Bodenablaufs 3 weist dieser einen Konus 13 auf, welchem in Abflussrichtung anschließend ein Ventil 14 folgt. Der Bereich des Konus' 13 ist von einer Kühlmanschette 12 umgeben, welche mithilfe beispielsweise von Wasser oder einem anderen Kühlmittel wie flüssigem Stickstoff durchflossen werden kann und hierdurch eine Abkühlung des Bodenablaufs 3 bewirkt. Im Falle vorzunehmender Wartungen an dem Ventil 14 wird also das über den Bodenablauf 3 heranfließende Wärmeträgermedium über die Kühlmanschette 12 abgekühlt. Hierbei wird das abkühlende Wärmespeichermedium, beispielsweise eine Salzmischung, an Volumen abnehmen, so dass es durch ein breit bleibendes Bodenablaufrohr 3 nach unten abrutschen könnte. Um dies zu verhindern ist der Konus 13 vorgesehen, welcher in diesem Fall das bereits erstarrte Wärmespeichermedium festhält und einen Pfropfen in dem Konus 13 bildet. Durch weiteres Abkühlen des Wärmespeichermediums im Bereich des Bodenablaufs 3 wird dieser Pfropfen den Konus 13 vollständig und dicht verschließen, so dass anschließend das hierdurch leer laufende Ventil 14 eröffnet oder ausgebaut werden kann, je nachdem welche Wartungsarbeiten hierfür anstehen. Nach Beendigung der Wartungsarbeiten wird die Kühlmanschette 12 wieder demontiert und eine elektrische Begleitheizung wird das gefrorene und die Rohrleitung verschließende Wärmespeichermedium wieder so weit erwärmen, dass sich dieses wieder verflüssigt. 4 finally shows the area of a floor drain 3 below a storage tank 2 , For example, a silo-shaped, upright cylindrical storage container. In the area of the floor drain 3 this one has a cone 13 on which in the direction of discharge then a valve 14 follows. The area of the cone 13 is from a cooling cuff 12 which can be traversed by means of, for example, water or another coolant such as liquid nitrogen and thereby a cooling of the floor drain 3 causes. In case of maintenance on the valve 14 So that's about the floor drain 3 oncoming heat transfer medium via the cooling sleeve 12 cooled. In this case, the cooling heat storage medium, for example, a salt mixture, decrease in volume, so that it by a wide remaining floor drain pipe 3 could slip down. To prevent this is the cone 13 provided, which holds in this case the already solidified heat storage medium and a plug in the cone 13 forms. By further cooling of the heat storage medium in the area of the floor drain 3 this plug will be the cone 13 completely and tightly seal, so that subsequently the valve running empty thereby 14 can be opened or extended, depending on which maintenance work is required. After completion of the maintenance work, the cooling cuff is replaced 12 dismantled again and an electrical heat tracing will heat the frozen and the pipe closing heat storage medium again so far that this liquefies again.

Vorstehend beschrieben sind somit eine Speicheranordnung, dazugehörige Speicherbehälter sowie deren Verwendung und ein Speicherverfahren angegeben, welche eine vereinfachte Entnahme aus den Speicherbehältern einer Speicheranordnung dadurch ermöglichen, dass die Behälter mit einer bodenseitigen Entnahmemöglichkeit ausgestattet sind. Weiterhin wird eine Speichertankanordnung vorgeschlagen, dessen Volumen deutlich unterhalb dessen der heute üblichen Zweitank-Anordnungen liegt. Dies ermöglicht einen deutlich günstigeren Betrieb einer entsprechenden Anlage und senkt die hierfür erforderlichen Investitionskosten. Thus, a memory arrangement, associated storage container and their use and a storage method are described above, which allow a simplified removal from the storage containers of a storage arrangement in that the containers are equipped with a bottom-side removal option. Furthermore, a storage tank arrangement is proposed, whose volume is significantly lower than that of today's two-tank arrangements. This allows a much cheaper operation of a corresponding system and reduces the necessary investment costs.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

1 1: Speicheranordnung memory array
2 2: Speicherbehälter storage container
3 3: Bodenablauf floor drain
4 4: Entnahmebehälter removal container
5 5: Tauchpumpe submersible pump
6 6: Pumpenlanze pumps lance
7 7: PumpenfußPump foot
8 8th: Gasschicht gas layer
9 9: heißer Speicherbehälter hot storage tank
10 10: kalter Speicherbehälter cold storage tank
11 11: freier Speicherbehälter free storage tank
12 12: Kühlmanschette Chiller
13 13: Konus cone
14 14: Ventil Valve

Claims

Storage arrangement for receiving heat storage medium in connection with a solar field, with at least one storage tank ( 2 ), which has a floor drain (bottom side or in the bottom area of the side walls of the storage tank) ( 3 ), over which the storage container ( 2 ) with a removal container ( 4 ), the removal container ( 4 ) by means of at least one of the removal container ( 4 ) the height after penetrating submersible pump ( 5 ) is emptied.

Storage arrangement according to claim 1, characterized in that the removal container ( 4 ) has a smaller ceiling than the storage container ( 2 ).

Storage arrangement according to one of claims 1 or 2, characterized in that the removal container ( 4 ) is located lower than the storage container ( 2 ), such that a transfer of heat storage medium from the storage container ( 2 ) into the removal container ( 4 ) can be due to gravity.

Storage arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that the submersible pump ( 5 ) in the ceiling area of the removal container ( 4 ) protrudes into this, wherein in the ceiling region of the removal container ( 4 ) a gas layer ( 8th ).

Storage arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that a plurality of storage containers ( 2 ) by means of a respective floor drain ( 3 ) with a common removal container ( 4 ) are connected.

Storage arrangement according to claim 5, characterized in that the floor drain ( 3 ) of each storage tank ( 2 ) is lockable separately.

Storage arrangement according to one of the preceding claims, comprising at least one storage container ( 2 ) is more than necessary to store the entire thermal storage medium used in the solar panel therein.

Storage arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that the storage containers ( 2 ) each silo tanks in the form of upright tube cylinder is, which preferably taper in the bottom region.

Storage arrangement according to claim 6, characterized in that the silo tanks are separately insulated against each other and to the outside.

Storage arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that the heat storage medium contains at least one salt melt.

Storage arrangement according to one of claims 1 to 7, characterized in that the storage container ( 2 ) with the removal container ( 4 ) formed uniform and the floor drain ( 3 ) a transition between the storage tank ( 2 ) and the removal container ( 4 ).

Storage arrangement according to one of Claims 1 to 9, having a plurality of storage containers ( 2 ) according to one of claims 13 to

Storage container for holding heat storage medium in connection with a solar field, with a bottom side or in the bottom region of the side walls of the storage container arranged tubular floor drain ( 3 ) to which at least one bottleneck is associated.

Storage container according to claim 13, characterized in that the at least one bottleneck is locally conical ( 13 ) or designed as a welded inner ring.

Storage container according to one of claims 13 or 14, characterized in that the at least one bottleneck in the region of valves ( 14 ) or other floor drain controls ( 3 ) lies.

Storage container according to one of claims 13 to 15, characterized in that the bottleneck of a cooling sleeve ( 12 ) which is in heat-conducting contact with the floor drain ( 3 ) stands.

Storage container according to claim 16, characterized in that the cooling sleeve ( 12 ) is flooded with water, air or nitrogen.

Use of a storage container ( 2 ) with a bottom side or in the bottom region of its side walls arranged floor drain ( 3 ) for the storage of heat storage medium in connection with a solar field.

Use according to claim 18, characterized in that it is in the storage containers ( 2 ) are each silo tanks in the form of upright tube cylinder, which taper in the bottom area.

Use according to claim 19, characterized in that the silo tanks are separately insulated against each other and to the outside.

Method for storing heat storage medium in connection with a solar field in a storage arrangement ( 1 ) with several storage containers ( 2 ), characterized in that at least one storage container ( 2 ) is kept more than is necessary to store the entire existing in the solar field heat storage medium, wherein in the case of the storage discharge each from a hot storage tank ( 9 ) discharged heat storage medium at a high temperature level in a heat exchanger heat and then at a low temperature level in the additional, free storage container ( 11 ), whereupon the emptied storage container as a new free storage container ( 11 ) can be used.