AT528193A4 - Thermische Energiespeichervorrichtung - Google Patents

Abstract

Verfahren zur Strömungsführung von Fluiden zum Beladen und Entladen einer thermischen Energiespeichereinrichtung, umfassend ein Speichervolumen (2, 2‘) mit einem Speichermaterial (3), wobei das Speichervolumen (2, 2‘) in ein inneres Speichervolumen (2) und ein äußeres Speichervolumen (2‘) aufgeteilt ist, wobei die Strömungsführung dadurch gekennzeichnet ist, dass beim Beladen das innere Speichervolumen (2) vom Fluid von unten nach oben durchströmt wird und das äußere Speichervolumen (2‘) nach einer Umlenkung der Strömung (S) des Fluids anschließend von oben nach unten durchströmt wird, während beim Entladen das äußere Speichervolumen (2‘) vom Fluid von unten nach oben durchströmt wird und nach einer Umlenkung der Strömung (S) des Fluids das innere Speichervolumen (2) anschließend von oben nach unten durchströmt wird.

Description

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THERMISCHE ENERGIESPEICHERVORRICHTUNG

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Strömungsführung von Fluiden zum Beladen und Entladen einer thermischen Energiespeichereinrichtung sowie eine thermische Energiespeichereinrichtung zur Nutzung der Abwärme aus der Eisen- und Stahlindustrie, umfassend ein zylindrisches Gehäuse mit einem Speichervolumen, wobei das Speichervolumen

außenliegende Einlässe und Auslässe sowie ein zweigeteiltes Speichermaterial aufweist.

HINTERGRUND DER ERFINDUNG

Thermische Energiespeicher spielen eine wichtige Rolle zur Steigerung der Energieeffizienz. Eine Steigerung dieses Bereichs sorgt neben den Effekten des Klima- und Ressourcenschutzes zusätzlich für eine gesteigerte Wirtschaftlichkeit. Vor allem die Eisen- und Stahl-Industrie sowie die Zementindustrie können davon enorm profitieren, da hier einerseits hohe Mengen an ungenutzter Hochtemperatur-Abwärme anfallen und andererseits fossile Brennstoffe zur Erzeugung von Wärme verwendet werden. Die Nutzung der bisher ungenutzten Abwärme ist aufgrund der stark schwankenden Verfügbarkeit der Abwärme, den hohen Temperaturen sowie

des hohen Staubanteils innerhalb der transportierten Abgase herausfordernd.

Der Stand der Technik beschreibt verschiedene Lösungen für dieses Problem, bei denen es sich zumeist um Anlagen handelt, welche mit einem Wärmespeichermaterial gefüllt sind, welche sich durch einen Strom eines Fluids einerseits erwärmen bzw. aufladen lassen, sofern die Temperatur des Fluids höher ist als die des Wärmespeichermaterials. Andererseits lässt sich die gespeicherte Energie zurückgewinnen bzw. das Speichermaterial entladen, indem das Wärmespeichermaterial mit einem Fluid, welches eine geringere Temperatur als das

Speichermaterial aufweist, durchströmt wird.

EP 2 989 405 B1 beschreibt eine thermische Energiespeicherungseinrichtung, welche ein aus einzelnen Gesteinseinheiten bestehendes gepacktes Gesteinsbett als Wärmespeichermaterial umfasst sowie einem Kanal, der das Hinein- und Herausströmen eines Fluids ermöglicht,

wodurch es möglich ist, das Wärmespeichermaterial zu beladen und entladen. Des Weiteren beschreibt WO 2009/103106 A2 eine Einrichtung zur thermischen

Energiespeicherung. Die Einrichtung umfasst einen durch eine Trennwand geteilten Behälter

mit Wärmespeichermaterialien in beiden Teilen des Behälters, wobei sich durch die

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konzentrische Form eine heiße Kernzone, die mittels Heizmittel oder Heißluftzufuhr erhitzt wird, ergibt, sowie einer ummantelnden Ringzone, die die Wärme aus der Kernzone aufnehmen

kann und somit Wärmeverluste verringert.

KURZBESCHREIBUNG DER ERFINDUNG

Die in EP 2 989 405 B1 und WO 2009/103106 A2 beschriebenen Einrichtungen lösen im Grunde die Aufgabe, einen Wärmespeicher mit Abwärme zu beladen. Diese Aufgabe wird von der in WO 2009/103106 A2 beschriebenen Einrichtung mit dem zusätzlichen positiven Effekt des geringeren Wärmeverlustes gelöst. Jedoch stellt die Beladung solcher Wärmespeicher mit staubbeladenen industriellen Abgasen eine große Herausforderung dar, da sich hier zwei widersprüchliche Effekte ergeben. Nachdem sich Staubpartikel während eines Beladevorgangs vor allem in der Eintrittszone der heißen Abgase im Speichermaterial absetzen, ist es für die Abreinigung dieser Staubablagerungen sinnvoll, den Speicher von unten zu Beladen und von oben zu entladen, da dadurch der Effekt der Schwerkraft beim Abtransport der Staubpartikel hilft. Aus thermischer Sicht ist es jedoch optimal, den Speicher von oben zu Beladen und von unten zu Entladen, da in diesem Fall der Effekt der Schwerkraft dazu beiträgt die Thermokline, welche eine Trennschicht zwischen heißer und kalter Speicherzone bildet, im Speicher zu

stabilisieren.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist daher die Bereitstellung eines Verfahrens zu einer neuartigen Strömungsführung einer thermischen Energiespeichereinrichtung sowie eine thermische Energiespeichereinrichtung, wodurch die zuvor genannten Nachteile und

Widersprüche vermieden bzw. aufgelöst werden.

Gelöst wird diese Aufgabe durch ein Verfahren nach Anspruch 1. Es handelt sich um ein Verfahren zur Strömungsführung von Fluiden zum Beladen und Entladen einer thermischen Energiespeichereinrichtung, umfassend ein Speichervolumen mit einem Speichermaterial, wobei das Speichervolumen in ein inneres Speichervolumen und ein äußeres Speichervolumen aufgeteilt ist, wobei die Aufteilung der beiden Speichervolumen vorzugsweise konzentrisch ist. Durch die Strömungsführung beim Beladen einer thermischen Energiespeichereinrichtung mit Fluiden bzw. Abgasen, welche vorzugsweise staubbeladen sind, wird das innere Speichervolumen von unten nach oben durchströmt, sodass sich Stäube und Teere innerhalb der Unterseite des inneren Speichervolumens absetzen. Darauffolgend wird die Strömung der

Abgase um 180° umgelenkt, sodass das äußere Speichervolumen von oben nach unten

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durchströmt wird und sich kalte sowie staubfreie Abgase ergeben. Beim Entladezyklus ist die Strömung von Fluiden derart umgekehrt, dass das äußere Speichervolumen von unten nach oben durchströmt wird, während das innere Speichervolumen von oben nach unten durchströmt wird. Durch die Strömungsführung beim Entladen lässt sich kalte Umgebungsluft in heiße sowie staubfreie Prozessluft umwandeln. Weder beim Beladen noch beim Entladen werden

abgelagerte Stäube aus dem Speichermaterial ausgetragen.

Beladen und Entladen beruhen auf Wärmeübertragung zwischen Speichermedium und Fluid, typischerweise durch Konvektion. Unter „Beladen“ wird verstanden, dass das Fluid Wärme auf das Speichervolumen übertragt. Unter „Entladen“ wird verstanden, dass das Speichervolumen Wärme auf das Fluid überträgt. Die Idee besteht also darin, dass Wärme in einem Fluid (z.B. heißes Abgas) auf das Speichervolumen übertragen wird, um diese Form der Energie zu speichern. Das Fluid kühlt dabei ab. Bei Energiebedarf, wird kühles Fluid durch das Speichervolumen geströmt, um Wärme auf das Fluid zu übertragen. Das erwärmte Fluid kann dann zur Energienutzung verwendet werden. Z.B. kann das Fluid zur Erzeugung von Wasserdampf genutzt werden, um eine Dampfmaschine anzutreiben. Die im Fluid gespeicherte

Wärme kann aber auch anders genutzt werden.

Besonders geeignet ist für das Verfahren, wenn die zum Beladen verwendeten Fluide Abgase, vorzugsweise staubbeladene Abgase, umfassen. Dabei kann vorgesehen sein, dass sich beim Beladen Staub innerhalb des unteren Bereichs des inneren Speichervolumens absetzt. Dieses kann leicht wieder durch Abklopfen des Speichermaterials wieder entfernt werden. Der Staub

fällt dabei nach unten und kann dann entsorgt werden.

Bevorzugt ist vorgesehen, dass die zum Entladen verwendeten Fluide Umgebungsluft umfassen. Dies stellt eine einfache und kostengünstige Weise zum Entladen der

Energiespeichervorrichtung dar. Das Speichermaterial umfasst bevorzugt Stahl-Schlacke und/oder anders Schüttgut. Dieses Material ist ein kostengünstiger Speicher, der eine hohe Wärmekapazität aufweist. Außerdem

harmoniert dieses Material besonders gut mit Abgasen.

Bevorzugt das äußere Speichervolumen konzentrisch zum inneren Speichervolumen aufgeteilt

ist. Dies erleichtert die Strömungsführung.

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Außerdem kann das äußere Speichervolumen als zusätzliche Wärmedämmschicht fungieren.

Dadurch wird die Speicherausbeute erhöht.

Das Speichermaterial ist bevorzugt derart im inneren Speichervolumen und im äußeren Speichervolumen angeordnet ist, dass sich eine Thermokline im äußeren Speichervolumen ausbildet. Es hat sich überraschend gezeigt, dass der Speichervorgang optimiert werden kann, wenn die Thermokline nicht im inneren sondern im äußeren Speichervolumen angeordnet ist. Die Verfahrensführung sollte daher entsprechend ausgelegt sein, dass sich die Thermokline im äußeren Speichervolumen ausbildet. Dies kann durch entsprechende Dimensionierung des Speichervolumens und Speichermaterials in Bezug auf die zugeführte Wärmemenge eingestellt

werden.

Die Erfindung betrifft außerdem eine thermische Energiespeichereinrichtung, umfassend ein Gehäuse mit zylinderförmigem Abschnitt und ein Speichervolumen, wobei das Speichervolumen außenliegende Einlässe und Auslässe sowie ein im Speichervolumen befindliches Speichermaterial umfasst. Weiters ist das Speichervolumen in ein äußeres sowie inneres Speichervolumen aufgeteilt. Die Einrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass die Einlässe und Auslässe in zumindest einen, bevorzugt zwei bis vier, Fluideinlässe und Fluidauslässe sowie zumindest einen Staubauslass eingeteilt sind. Zudem ist das innere

Speichervolumen fluidleitend mit dem äußeren Speichervolumen verbunden.

Der zylinderförmige Abschnitt ist vorzugsweise in der Form eines geraden Kreiszylinders.

Das Speichervolumen kann durch eine Trennwand, welche sich nur über einen Teil der Höhe des Gehäuses erstreckt, getrennt sein. Vorzugsweise ist die Trennwand nur im zylinderförmigen

Abschnitt. Zudem ist die Trennwand vorzugsweise isolierend.

Die Aufteilung des Speichervolumens in einen inneren und äußeren Teil minimiert die Wärmeverluste an die Umgebung, da der außen liegende Teil des Speichermaterials als zusätzliche Wärmedämmschicht fungiert. Denn die radialen Wärmeverluste des heißen Speichermaterials, welches sich im inneren Teil des Speichervolumens befindet, gehen bevorzugt in das kältere Speichermaterial über, welches sich im äußeren Teil des

Speichervolumens befindet.

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Das Speichermaterial kann Stahl-Schlacke, welche auch als Nebenprodukt der Stahlherstellung anfällt, und/oder ein anderes Schüttgut, wie z. B. Steine, Metallkugeln oder Keramikkugeln, umfassen. So ist das Speichermaterial an die Prozessführung anpassbar und die Prozessführung

lässt sich unter anderem dadurch optimieren.

In einer Ausführungsvariante sind die Einlässe und Auslässe an der Grundfläche des zylindrischen Gehäuses angeordnet, wobei zumindest ein, bevorzugt zwei, Fluideinlässe und Fluidauslässe diametral gegenüberliegend angeordnet sind, während ein weiterer Fluideinlass und Fluidauslass im Zentrum der Grundfläche des Gehäuses angeordnet ist. Des Weiteren können zumindest zwei Staubauslässe zwischen dem zentralen Fluideinlass und Fluidauslass

und den diametral gegenüberliegenden Fluideinlässen und Fluidauslässen angeordnet sein.

Das Gehäuse kann ein Ablenkblech aufweisen. Dieses potentielle Ablenkblech ist in einer Ausführungsform im oberen innenliegenden Bereich des Gehäuses angeordnet und derart

ausgeformt sein, dass eine Umlenkung von Strömungen ermöglicht wird.

Unterhalb des Speichervolumens kann ein Staubschutz angeordnet sein, der den Staub in Richtung des Staubablasses oder der Staubablässe leitet und somit weiterhin ein Einströmen sowie Ausströmen von Fluiden ermöglicht. Der Staubschutz ist dabei in einer Ausführungsform in einem gewissen Abstand zu einem zentral angeordneten Fluideinlass und Fluidauslass

angeordnet.

In einer Ausführungsform ist zumindest ein Fluideinlass und Fluidauslass an der Deckfläche des Gehäuses angeordnet. Der Fluideinlass und Fluidauslass führt in ein bevorzugt zylindrisch ausgebildetes Leitungselement, welches länger ist als die Höhe des Speichervolumens, sodass das Leitungselement über das Speichervolumen herausragt und somit ein Beladen des inneren

Speichervolumens von unten nach oben ermöglicht. Das Gehäuse kann im oberen Bereich kegelstumpfförmig ausgebildet sein. um die Umlenkung

von Strömungen zu erleichtern. Hierbei ist die Grundfläche des Kegelstumpfes näher zum

Speichervolumen angeordnet ist als die Deckfläche des Kegelstumpfes.

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Im innenliegenden Bereich des Gehäuses kann innerhalb des unteren Bereichs ein Gitter

angeordnet sein, worauf das Speichermaterial aufliegt.

In einer Ausführungsform liegt derjenige Teil des Speichermaterials, welcher im äußeren Speichervolumen angeordnet ist, auf einem Gitter auf, während der Teil des Speichermaterials, welcher im inneren Speichervolumen angeordnet ist, auf einer Schleuse oder einem Drehbalkenboden liegt. Die Schleuse kann dabei im Staubablass angeordnet sein und beispielsweise als Flügelschleuse oder Zellenradschleuse konfiguriert sein. Im Gegensatz dazu kann der Drehbalkenboden zwischen Leitungselemente und Staubablass angeordnet sein und

aus einzelnen Drehbalken, welche vorzugsweise rautenförmig ausgeformt sind, bestehen.

Das zylindrische Gehäuse kann unterhalb des Speichervolumens verjüngt sein, sodass Staub zu einem im Zentrum der Grundfläche des Gehäuses angeordneten Staubablass leitbar ist,

wodurch der Staub aus der thermischen Energiespeichereinrichtung ausleitbar ist.

Das Gehäuse kann außerdem einen Klopfmechanismus umfassen, der die Abreinigung des im inneren Speichervolumen abgesetzten Staubes erleichtert. Dadurch kann die Abreinigung des Staubes während dem Betrieb, und zwar ohne Auswechslung des Speichermaterials, ermöglicht

werden.

Das Gehäuse kann einen an der Deckfläche angeordneten Einlass aufweisen, der das Einfüllen des Speichermaterials ermöglicht. Zudem kann an der Grundfläche des Gehäuses ein Auslass angeordnet sein, durch den zum einen Staub und zum anderen das Speichermaterial austragbar ist. Damit das Austauschen des Speichermaterials, wobei vorzugsweise nur das innere staubbeladene Speichermaterial austauschbar ist, möglich ist, kann das Speichermaterial auf einer Schleuse oder einem Drehbalkenboden aufliegen. Durch das Öffnen der Schleuse oder Drehen der einzelnen Drehbalken kann das innere Speichervolumen kontinuierlich oder

zyklisch erneuert werden.

Mittels der Dimensionierung des Gehäuses, den Eigenschaften des Speichermaterials und dem Verhalten des vorgelagerten Prozesses lässt sich die Thermokline derart anordnen, dass sich diese im Betriebszustand der thermischen Energiespeichereinrichtung bevorzugt im äußeren Speichervolumen befindet. Durch eine Anordnung der Thermokline im äußeren

Speichervolumen sowie durch die obige Strömungsführung lässt sich die Thermokline aus

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thermischer Sicht in einer optimaleren Lage halten. In dieser Lage ist der obere Bereich der Thermokline heißer als der untere Bereich. Dies wirkt sich zusätzlich positiv auf den

thermischen Wirkungsgrad des thermischen Energiespeichers aus.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG

Weitere Vorteile und Details der Erfindung werden nachfolgend anhand der folgenden Figuren

und Beispiele erläutert, ohne dass diese einschränkend zu verstehen sind.

Fig. la, lb zeigen eine Schnittdarstellung einer erfindungsgemäßen thermischen Energiespeichereinrichtung mit Fluideinlass und Fluidauslass an der Deckfläche des Gehäuses.

Fig. 2 zeigt eine Schnittdarstellung einer —Ausführungsvariante einer erfindungsgemäßen thermischen Energiespeichereinrichtung mit Fluideinlass

und Fluidauslass an der Grundfläche des Gehäuses.

Fig. la und Fig. 1b zeigen jeweils eine Schnittdarstellung einer erfindungsgemäßen thermischen Energiespeichereinrichtung mit unterschiedlichen Mechanismen zur Auflage und zum Austrag des Speichermaterials. Sowohl Fig. la als auch Fig. 1b zeigen die thermische Energiespeichereinrichtung, welche ein Gehäuse 1 mit zylindrischem Abschnitt und ein Speichervolumen 2, 2‘ umfasst, wobei das Speichervolumen 2, 2‘ außenliegende Einlässe und Auslässe aufweist. Weiters weist das Speichervolumen 2, 2‘ ein Speichermaterial 3 auf und ist durch eine Trennwand 4 in ein inneres Speichervolumen 2 und ein äußeres Speichervolumen 2‘ aufgeteilt. Die Trennwand 4 ist (nur) im zylindrischen Abschnitt angeordnet. Das Speichermaterial 3 im äußeren Speichervolumen 2‘ liegt auf einem Gitter 8 auf, während das im inneren Speichervolumen 2 angeordnete Speichermaterial 3 in Fig. 1a auf einer Schleuse 12 aufliegt und in Fig. 1b auf einem Drehbalkenboden 13. Die in Fig. 1a verwendete Schleuse 12

sollte für Schüttgüter geeignet sein und ist im Staubablass 6 angeordnet. In Fig. 1b ist der Drehbalkenboden 13 unterhalb des Leitungselementes 11 und oberhalb des Staubablasses 6 angeordnet. Die einzelnen Drehbalken des Drehbalkenbodens 13 sind

rautenförmig ausgeformt.

Weiters sind in den Ausführungsbeispielen aus Fig.la und 1b die Fluideinlässe und

Fluidauslässe 5, 5‘ an der Deckfläche und Mantelfläche des Gehäuses 1 angeordnet. Zudem ist

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ein Staubauslass 6 im Zentrum der Grundfläche des Gehäuses 1 sowie einen Speichermaterial Einlass 10 im Zentrum der Deckfläche des Gehäuses 1 angeordnet. Des Weiteren verjüngt sich das Gehäuse 1 oberhalb des zylindrischen Abschnitts einerseits zur Deckfläche hin und andererseits zur Grundfläche hin, wobei die Verjüngung jeweils erst ab dem Speichervolumen

2, 2° beginnt.

Die Fluideinlässe und Fluidauslässe 5‘° sind gegenüberliegend an der Mantelfläche des Gehäuses 1 angeordnet und dienen dazu die thermische Energiespeichervorrichtung mit kalter Luft zu Beladen oder zu Entladen. Die Fluideinlässe und Fluidauslässe 5 dazu dienen, die thermische Energiespeichervorrichtung mit staubbeladener oder heißer Luft zu Beladen oder

mit heißer Luft zu Entladen.

Der Speichermaterial Einlass 10 ist vorzugsweise zum Einführen von Speichermaterial 3 in das innere Speichervolumen 2 und der Staubablass 6 ermöglicht neben dem Ausleiten von Staub

auch das Ausleiten von verstaubtem Speichermaterial 3.

Beispielsweise wird ein staubbeladenes Abgas über einen der Fluideinlässe und Fluidauslässe 5 und das Leitungselement 11, welches länger ist als die Höhe des Speichermaterials 3, in die thermische Energiespeichervorrichtung geleitet. Von dort aus durchströmt das staubbeladene Abgas das innere Speichervolumen 2 von unten nach oben, wobei sich in diesem Prozess Stäube und Teere im Speichermaterial 3 absetzen. Danach gelangt die Strömung S des Abgases in einen Leerraum 7. Der Leerraum 7 verbindet das innere Speichervolumen 2 mit dem äußeren Speichervolumen 2° und lenkt die Strömung S um. Durch die Umlenkung der Strömung S, durchströmt das Abgas nun das äußere Speichervolumen 2‘ von oben nach unten und kann in

weiterer Folge über die Fluideinlässe und Fluidauslässe 5‘ ausströmen.

Im Ausführungsbeispiel der Fig. 2 ist eine Schnittdarstellung einer thermischen Energiespeichereinrichtung mit außenliegenden Einlässen und Auslässen gezeigt, wobei die Einlässe und Auslässe an der Grundfläche des zylindrischen Gehäuses 1 angeordnet sind. Die Einlässe und Auslässe sind in Fluideinlässe und Fluidauslässe 5, 5° sowie Staubauslässe 6 aufgeteilt. Die äußeren Fluideinlässe und Fluidauslässe 5° sind diametral gegenüberliegend angeordnet, während der innenliegende Fluideinlass und Fluidauslass 5 im Zentrum der Grundfläche des Gehäuses 1 angeordnet ist. Weiters sind die Staubauslässe 6 zwischen dem

zentralen Fluideinlass und Fluidauslass 5 sowie den außen liegenden Fluideinlässen und

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Fluidauslässen 5° angeordnet. Außerdem dienen die Fluideinlässe und Fluidauslässe 5° zum Beladen mit kalter Umgebungsluft und Entladen kaltem und sauberen Abgas, während der Fluideinlass und Fluidauslass 5 zum Beladen mit heißem und staubbeladenem Abgas sowie

dem Entladen mit heißer und sauberer Prozessluft dient.

Auch die in Fig. 2 gezeigte Einrichtung umfasst ein konzentrisch aufgeteiltes Speichervolumen 2, 2° mit einem Speichermaterial 3, dass auf einem Gitter 8 aufliegt. Deswegen ist eine Strömungskonfiguration gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren möglich. Zusätzlich weist die thermische Energiespeichereinrichtung einen innenliegenden Staubschutz 9 auf, der zwischen Gitter 8 und Grundfläche des Gehäuses 1 angeordnet ist. Der Staubschutz 9 ist hierbei kegelförmig oder pyramidenförmig geformt, um zum einen das Einströmen und Ausströmen von Fluiden zu ermöglichen und zum anderen, um den Staub in Richtung der Staubablässe zu

leiten.

Claims (15)

15 20 25 30 10 ANSPRÜCHE

1. Verfahren zur Strömungsführung von Fluiden zum Beladen und Entladen einer thermischen Energiespeichereinrichtung, umfassend ein Speichervolumen (2, 2‘) mit einem Speichermaterial (3), wobei das Speichervolumen (2, 2‘) in ein inneres Speichervolumen (2) und ein äußeres Speichervolumen (2‘) aufgeteilt ist,

wobei die Strömungsführung dadurch gekennzeichnet ist, dass beim Beladen das innere Speichervolumen (2) vom Fluid von unten nach oben durchströmt wird und das äußere Speichervolumen (2‘) nach einer Umlenkung der Strömung (S) des Fluids anschließend von oben nach unten durchströmt wird, während beim Entladen das äußere Speichervolumen (2‘) vom Fluid von unten nach oben durchströmt wird und nach einer Umlenkung der Strömung (S)

des Fluids das innere Speichervolumen (2) anschließend von oben nach unten durchströmt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die zum Beladen

verwendeten Fluide Abgase, vorzugsweise staubbeladene Abgase, umfassen.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass sich beim Beladen

Staub innerhalb des unteren Bereichs des inneren Speichervolumens (2) absetzt.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die zum

Entladen verwendeten Fluide Umgebungsluft umfassen.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das

Speichermaterial (3) Stahl-Schlacke und/oder anders Schüttgut umfasst.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das äußere

Speichervolumen (2‘) konzentrisch zum inneren Speichervolumen (2) aufgeteilt ist.

7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das äußere

Speichervolumen (2‘) als zusätzliche Wärmedämmschicht fungiert.

8. Verfahren nach einem der Ansprüche 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass das

Speichermaterial (3) derart im inneren Speichervolumen (2) und im äußeren Speichervolumen

(2‘) angeordnet ist, dass sich eine Thermokline im äußeren Speichervolumen (2‘) ausbildet.

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9. Thermische Energiespeichereinrichtung, umfassend ein Gehäuse (1) mit einem zylinderförmigen Abschnitt und ein Speichervolumen (2, 2‘), wobei das Speichervolumen (2, 2‘) außenliegende Einlässe und Auslässe sowie ein im Speichervolumen (2, 2‘) befindliches Speichermaterial (3) aufweist,

wobei das Speichervolumen (2, 2‘) in ein inneres Speichervolumen (2) und ein äußeres Speichervolumen (2‘) aufgeteilt ist,

dadurch gekennzeichnet, dass die Einlässe und Auslässe in zumindest einen Fluideinlass und einen Fluidauslass (5, 5°), bevorzugt in zwei bis vier, Fluideinlässe und Fluidauslässe (5, 5°), sowie zumindest einen Staubauslass (6) eingeteilt sind und dass das innere

Speichervolumen (2) fluidleitend mit dem äußeren Speichervolumen (2‘) verbunden ist.

10. Thermische Energiespeichereinrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Speichervolumen (2, 2‘) durch eine Trennwand (4), welche sich nur über einen Teil der Höhe des Gehäuses (1), vorzugsweise im zylinderförmigen Abschnitt, erstreckt, getrennt

ist.

11. Thermische Energiespeichereinrichtung nach Anspruch 9 oder 10, dadurch

gekennzeichnet, dass ein Staubschutz (9) vorgesehen ist.

12. Thermische Energiespeichereinrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass das Speichermaterial (3) im Gehäuse (1) derart angeordnet ist, dass sich

im Betriebszustand die Thermokline bevorzugt im äußeren Speichervolumen (2‘) anordnet.

13. Thermische Energiespeichereinrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Thermokline aus thermischer Sicht in einer Lage gehalten wird, in der

die Thermokline im oberen Bereich heißer als im unteren Bereich ist.

14. Thermische Energiespeichereinrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass das Speichermaterial (3), vorzugsweise das Speichermaterial (3) des

inneren Speichervolumens (2), austauschbar ist.

15. Thermische Energiespeichereinrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 14, dadurch

gekennzeichnet, dass die Energiespeichereinrichtung einen Klopfmechanismus umfasst.