CH252974A - Wärmespeicher mit elektrischer Heizung. - Google Patents

Wärmespeicher mit elektrischer Heizung.

Info

Publication number
CH252974A
CH252974A CH252974DA CH252974A CH 252974 A CH252974 A CH 252974A CH 252974D A CH252974D A CH 252974DA CH 252974 A CH252974 A CH 252974A
Authority
CH
Switzerland
Prior art keywords
heat
elements
pipes
pipe
accumulator according
Prior art date
Application number
Other languages
English (en)
Inventor
Aktiengesellschaft Gebr Sulzer
Original Assignee
Sulzer Ag
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sulzer Ag filed Critical Sulzer Ag
Publication of CH252974A publication Critical patent/CH252974A/de

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24H—FLUID HEATERS, e.g. WATER OR AIR HEATERS, HAVING HEAT-GENERATING MEANS, e.g. HEAT PUMPS, IN GENERAL
    • F24H7/00—Storage heaters, i.e. heaters in which the energy is stored as heat in masses for subsequent release
    • F24H7/002—Storage heaters, i.e. heaters in which the energy is stored as heat in masses for subsequent release using electrical energy supply

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Road Paving Structures (AREA)

Description


  Wärmespeicher mit elektrischer Heizung.         I)ie    Erfindung bezieht sieh auf einen       Wärmespeicher    mit     elektrischer    Heizung,  der dadurch     gekennzeielinet        ist,    dass die bei       der        -'##@Tärrneentnahme    zur     Führung    des  Wärmeträgers dienenden Rohre zur Einfüh  rung von Wärme in die Speichermasse als  elektrische     Heizwiderstände    an     eine        elektri-          ,,e.he    Energiequelle angeschlossen werden  können.

   Die Rohre werden zweckmässig in       Elemente        a.ufgeteilt.,    die elektrisch     hinterein-          ;@ider        geschaltet,    in bezug auf die Strömung       (b-s    Wärmeträgers aber parallel geschaltet  sind. Solche Elemente können aus     haarnadel-          fÜrinig    umgebogenen Rohren bestehen.

   Es  lassen sieh auch an eine elektrische Energie  quelle     an:sehliessba.re    Rohre mit nicht     an-          schliessbaren    Rohren so in     Reihe    schallen,       da.ss    ein Teil der zu speichernden Wärme       niiitels    eines Wärmeträgers aus den     a.nge-          ehlos.senen    an die nicht angeschlossenen  Rohre transportiert werden kann.  



  Auf der Zeichnung ist. in den     Fig.    1 bis 3       j(-    ein Ausführungsbeispiel des Erfindungs  gegenstandes vereinfacht dargestellt.  



  In der Speichermasse 1 des     Speichers-    nach       hig.    1 sind eine Reihe aus U-förmig     umge-          f        @orienen    Rohren bestehender Elemente     \?     untergebracht. Diese Rohre sind mit ihrem       einen    Sehenkel über elektrisch isolierende       Rohrstiicke    3 an eine     Zufuhrverteilleitung    4  und über die elektrisch isolierenden     Zwi-          sclienstücke    5 an die.     Abfuhrsa.mmelleitung          s'    angeschlossen.

   Die Leitungen 4 und 6  dienen der Zu- und Abfuhr eines     flüssigen       oder gasförmigen Wärmeträgers. Die Ele  mente 2     sind    somit in bezug auf die Strö  mung des Wärmeträgers parallel geschaltet.    Jeder Schenkel der Elemente 2 besitzt  eine     Anschlussklemme    7. Die     Anschlussklem-          men    der äussersten     Schenkel    sind mit den  beiden     elektrischen    Leitern 8 und 9 verbun  den.

   Die übrigen Klemmen stellen die elek  trische Verbindung der     Elemente        unter    sich  her, wozu die Klemmen je zweier benachbar  ter Schenkel verschiedener Elemente durch  einen Leiter 10 unter sieh verbunden sind.  Durch diese Verbindung sind die Elemente  2 elektrisch in Reihe geschaltet. Eine nicht       gezeichnete    elektrische Energiequelle (z.     B.     ein Generator, eine     Verteilleitung    oder ein  Transformator) dient zur Energiezufuhr in  das Leitersystem 8, 9. Die Spannung zwi  schen den zwei     Leitern    wird vorteilhaft  unter 60 Volt gewählt, so     dass    keine beson  deren elektrischen Isoliermassnahmen notwen  dig werden.  



  Zur     Beheizung    der Speichermasse 1     wird     durch die Leiter 8 und 9 den Rohren elek  trische Energie zugeführt. Die dabei ent  stehende Wärme strömt von den Rohrober  flächen in die Speichermasse 1 ab. Die  Spannung und damit die     Stromstärke    sind so  zu wählen, dass die Wärmeerzeugung in den  Rohren und die Wärmeabfuhr bei einer Rohr  temperatur sich Gleichgewicht halten, bei  der der Baustoff der Rohre noch nicht<B>en</B>ge-     det    ist.      Zur Entnahme der Wärme aus der Spei  chermasse     wird    durch die Leitung 4 ein  Wärmeträger, z. B. eine     Flüssigkeit    oder ein  Gas oder Luft, den einen Schenkeln der  Rohrelemente 2 zugeführt.

   In den Rohrele  menten wird dieser Wärmeträger erhitzt.  Eine     Flüssigkeit        kann    dabei verdampft wer  den. Nach der Wärmeaufnahme gelangt der  Wärmeträger     in    die     Sammelleitung    6, von  wo er zu den nicht     gezeichneten        Verbrauchs@-          stellen    gelangen kann.  



  Bei dem in Mg. 2 dargestellten Rohr  system sind zweierlei Rohrelemente 2 und  11 verwendet, wovon die Elemente 2 über  die Leiter 8, 9 und 10 in     Reihe    geschaltet an  eine nicht gezeichnete elektrische Strom  quelle     angeschlossen    werden     können.    Die Ele  mente 11 können dagegen nicht beheizt wer  den. Je ein     S'cbenkel    der Rohrelemente 2 ist  über ein     elektrisch        isolierendes    Rohrstück 3  mit der     Zufuhrverteilleitung    4 verbunden.

    Der zweite Rohrschenkel     schliesst    über ein  elektrisch     isolierendes    Rohrstück 5 und einen  Bogen 13 an einen     Schenkel    der benachbar  ten nicht     geheizten    Elemente 11 an. Der  zweite     .Schenkel    der Elemente 11 ist mit der       Abfuhrsammelleitung    6 verbunden.  



       Zur    Heizung der in der Zeichnung nicht  dargestellten     Speichermasse    wird den Rohr  elementen 2     durch    die Leiter 8     und    9 elek  trische Energie zugeführt.     Gleichzeitig    wird  auch durch die Leitung 4 ein Wärmeträger  zugeführt, der durch die     Leitung    6 wieder  abströmen     kann.    Ein Teil der in den Roh  ren 2 erzeugten Wärme gelangt von der  Rohroberfläche in die Speichermasse. Ein  anderer Teil     wird    an der     Rohrinnenfläche     des Elementes 2 vom Wärmeträger aufge  nommen und im angeschlossenen Element 11  wieder abgegeben.

   Diese Wärme strömt dann  durch Mantel der Elemente 11 in die Spei  chermasse     ein.    Es wird so der     Vorteil    er  reicht, dass die als elektrischer Widerstand  zur     Wirkung    kommenden     Elemente    2 elek  trisch     ungefähr    doppelt so stark belastet wer  den     dürfen,    als wie wenn die Wärme nur von  der     Rohroberfläche    nach der Speichermasse       abgeführt    würde.

      Soll die gespeicherte Wärme der Spei  chermasse entnommen werden, so wird wie  bei der     Aufheizung    den Rohrelementen 2  und 11 durch die Leitung 4 ein     Wärmeträger     zugeführt, der durch die     Leitung    6 wieder  abströmen kann. Der Wärmeträger wird in  diesem Fall in beiden     Rohrelementen    aufge  heizt und verlässt das Rohrsystem durch die  Leitung 6 mit     einer    höheren Temperatur, als  wie er durch die Leitung 4     zugeführt    wurde.

    In einem nicht gezeichneten     Wärmeaustau-          scher    kann die Wärme alsdann     ausgenützt,     zum Beispiel auf ein Heizmittel oder auf zu  beheizendes Wasser übertragen werden.  



       Beim    Speicher nach     Fig.    3 sind eine Reihe  von Rohrelementen verwendet, die     in    ring  förmigen Gruppen 14-18 angeordnet sind  (von denen jede Gruppe nur ungefähr zur  Hälfte dargestellt ist). Jedes der beheizten  Rohrelemente 2 und urbeheizten Rohrele  mente 11 ist über einen Anschluss 19 mit  einer     Zufuhrleitung    4 und über     einen    An  schluss 20 mit der     Abfuhrleitung    6 verbun  den.

   Die     Rohrelemente    der Gruppen 14, 15,  16 sind unter sich durch Leiter 10 elektrisch  verbunden, so dass sie     in        Hintereinander-          sehaltung        mittels    der Leitungen 8 und 9 an  eine Stromquelle angeschlossen werden kön  nen. Die Rohrelemente 11 der Gruppen 17  und 18 sind     urbeheizt    und können lediglich  an Zufuhr- und     Abfuhrleitungen    für     einen          flüssigen    oder gasförmigen Wärmeträger       angeschlossen    werden.  



  Zur Speicherung von Wärme werden zu  nächst die Rohrelemente 2 der Gruppe 14  an eine elektrische Stromquelle angeschlos  sen. Hierdurch wird der Kern der Speicher  masse erhitzt. Sobald sich in     diesem    Kern  infolge der geringen Abwanderungsgeschwin  digkeit der Wärme in der Speichermasse  eine genügende Wärmemenge aufgestaut hat  und damit die Temperatur auf ein bestimm  tes Mass gestiegen     ist,    können auch die Rohr  elemente 2 der Gruppe 15 hinzugeschaltet       werden    und, wenn notwendig,     die    Rohre der  Gruppe 14     abgeschaltet    werden. Hierdurch  wird eine Hülle des     bereits    geheizten Kerns  aufgeheizt.

   Wenn auch in dieser Hülle die           Temperatur    genügend gestiegen ist, können       scliliesslicli    noch die Rohre 2 der Gruppe 16  zur     Beheizung        verwendet    werden.  



  Zur Entnahme von Wärme wird umge  kehrt vorgegangen. Zunächst wird durch die  Rohre 11 der Gruppe 18 ein Wärmeträger       geführt,    welcher zunächst die aus dem gern       r_#          abwandernde    Wärme auffängt. Alsdann wird  mit der Wärmeentnahme weiter nach innen       ge#chritten.    Es werden dann auch die Rohre  der Gruppe 17, dann der Gruppe 16 und so        -eiter    bis zuletzt. der Gruppe 14 zur Wärme  entnahme herangezogen.  



  Sowohl bei der Ladung als auch bei der  Entladung können zwei oder sogar mehrere       Gruppen    zeitweise oder immer     gemeinsam    für       clen    Wärmetransport in Betrieb     stehen.    Durch  einen solchen Betrieb mit wandernden     An-          schlüssen    ist es möglich, insbesondere auch       hui        grösseren    Speichern die geringe     Wa,nde-          ilungsgeschwindi2keit    der Wärme in solchen  Speichermassen zu berücksichtigen, derart,

         class    die Wärme unter günstigen wirtschaft  lichen Verhältnissen sowohl gespeichert als  auch hernach wieder entnommen werden  kann. Die Rohrelemente innerhalb der ein  zelnen Gruppen     könnten    auch in Untergrup  pen aufgeteilt oder vollständig in bezug auf       clen        N@Tärmeträger        hintereinander    geschaltet  sein. Auch für die elektrische Schaltung las  en     sich    beliebige Gruppierungen wählen,  und zwar so, dass immer hinsichtlich der ge  gebenen     Heizspannung    und der verlangten  Heizleistung die     Stromstärke    richtig einge  stellt werden kann.

      Als Speichermasse werden mit besonde  rem Vorteil gewachsener Erdboden, Kies,  Sand, Lehm, Gestein oder auch künstlich       aufgu        #chüttete    Böden, Ablagerungen usw.       verwendet.    Es könnten aber auch künstlich  angelegte Speichermassen, z. B. Beton, pla  stische Massen wie Lehm usw. oder sogar       Flüssigkeiten    wie Wasser und andere Stoffe       @-erwendet        -vverden.    Als     NVidersta.ndsmaterial     für die Rohre kommen insbesondere legierte       hoehliit.zebest.ändige    Stähle, z.

   B.     Chrom-          ,Stähle,    Nickelstähle und Stähle mit andern    Legierungsbestandteilen in Frage. Wird  Wechselstrom von höherer Frequenz verwen  det, so kann hierbei noch die Wirkung des       Skineffektes    verwendet werden, da die  äussern Schichten des     Rohrmantelquerschn.it-          tes    eine     grössere,        Stromdichte:        aufweisen    als die       innern    Schichten. Die Wärme     wird    somit in       vermehrtem    Mass in der Nähe dem wärme  abgebenden Oberfläche erzeugt.

   Zur     Behei-          zung    des Speichers liesse sich ausser Wechsel  strom. auch Gleichstrom verwenden.    Die Rohrelemente können auch so in  Gruppen geschaltet werden, dass zwei oder  mehr beheizbare Elemente einer Anzahl     un-          beheizter    Elemente vorgeschaltet sind. Die  Elemente können unter sich in den Gruppen  ebenso hintereinander oder zum     Teil    auch  parallel geschaltet sein.

   Es empfiehlt sich,     in     jeder Gruppe mehr     unbeheizte        alsi        heizbare     Elemente unterzubringen, da der Wärme  abfluss aus den     beheizten    Rohrelementen an  den Wärmeträger ein viel grösserer ist als  von den     Rohrelementen    an die Speicher  masse. Mindestens einige der heizbaren Ele  mente einer Gruppe können abschaltbar aus  gebildet sein, so dass sie aus dem elektri  schen Heizstromkreis     ausgeschaltet    werden  können. Es lässt sich auf diese Art nach Be  darf der Widerstand des Stromkreises ver  ändern,     6o    dass auch die Heizleistung ent  sprechend verändert werden kann.

   Durch       Hintereinan:derseha.ltung    einer grösseren An  zahl von Heizelementen würde zum Beispiel  eine kleinere Heizleistung sich ergeben als  bei     Vemren.dung        einer    geringeren Anzahl  hintereinander geschalteter Elemente.    Die Form der Rohrelemente kann eine  beliebige sein; sie könnte zum Beispiel auch       wendelförmig    gebogen sein. Ein besonderer  Vorteil entsteht dann,     wenn    die beiden elek  trischen Anschlüsse an den beiden Enden  der Rohrelemente angeordnet     sind,    so dass  für den     Heizstromfluss    an allen Stellen ein  gleicher Querschnitt vorhanden ist.

   Die Rohr  enden mit den     Anschlussklemmen    werden  zweckmässig ausserhalb der     Speichermasse,     also über dem Erdboden oder     in    besonders      verlegten     Kanälen    angeordnet. Die Kabel und  die Klemmen     Massen    sich auf diese Weise  jederzeit überprüfen.

Claims (1)

  1. PATENTANSPRUCH: Wärmespeicher mit elektrischer Heizung, dadurch gekennzeichnet, dass die bei der Wärmeentnahme zur Führung des Wärme trägers dienenden Rohre zur Einführung von Wärme in die Speichermasse als elektrische Heizwiderstände an eine elektrische Energie quelle angeschlossen werden können. <B>UNTERANSPRÜCHE:</B> 1. Wärmespeicher nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Rohre in Elemente aufgeteilt sind. 2. Wärmespeicher nach Unteranspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Elemente elektrisch hintereinander geschaltet, in bezug auf die Strömung des Wärmeträgers aber parallel geschaltet sind. 3.
    Wärmespeicher nach Unteranspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Elemente aus haarnadelförmig umgebogenen Rohren bestehen. 4. Wärmespeicher nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, da.ss die an eine elek trische Energiequelle anschliessbaren Rohre mit nicht anschliessbaren Rohren so in Reihe geschaltet werden können, da,ss ein Teil der zu speichernden Wärme mittels eines Wärme trägers aus den angeschlossenen in die nicht angeschlossenen Rohre transportiert werden kann. 5.
    Wärmespeicher nach Unteranspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die nicht an eine elektrische Energiequelle anschliessbaren Rohre ringförmig um die anschliessbaren Rohre herum. angeordnet sind.
CH252974D 1947-01-20 1947-01-20 Wärmespeicher mit elektrischer Heizung. CH252974A (de)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CH252974T 1947-01-20

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CH252974A true CH252974A (de) 1948-02-15

Family

ID=4469731

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CH252974D CH252974A (de) 1947-01-20 1947-01-20 Wärmespeicher mit elektrischer Heizung.

Country Status (1)

Country Link
CH (1) CH252974A (de)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1990005271A1 (en) * 1988-11-05 1990-05-17 Leif Jakobsson Pipe apparatus in heat accumulator

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1990005271A1 (en) * 1988-11-05 1990-05-17 Leif Jakobsson Pipe apparatus in heat accumulator

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE102007040607B3 (de) Verfahren und Vorrichtung zur &#34;in situ&#34;-Förderung von Bitumen oder Schwerstöl
DE1515139B1 (de) Vorrichtung zum Aufrechterhalten einer erh¦ten Temperatur einer in einer Rohrleitung transportierten Flüssigkeit
WO2010028917A1 (de) Verfahren zur förderung von bitumen und/oder schwerstöl aus einer unterirdischen lagerstätte, zugehörige anlage und betriebsverfahren dieser anlage
DE102013111266A1 (de) Spulenvorrichtung und Reparaturverfahren für ein Formteil
EP3139108B1 (de) Speichervorrichtung und verfahren zum vorübergehenden speichern von elektrischer energie in wärmeenergie
DE2416896C2 (de) Sicherheitseinrichtung für ein Kernkraftwerk
DE1930601C3 (de) Beheizte Vorrichtung zum Transportieren einer Flüssigkeit in einer Rohrleitung
DE102013108319A1 (de) Verfahren sowie Vorrichtung zur Energiespeicherung
DE19829424B4 (de) Gleichpoliges Filter
EP2633153B1 (de) Verfahren zur &#34;in situ&#34;-förderung von bitumen oder schwerstöl aus ölsand-lagerstätten als reservoir
DE2333947C2 (de) Elektrischer Hochleistungs-Flüssigkeits-Dampferhitzer
DE10356451B4 (de) Vorrichtung zur Behandlung eines Fluids
DE102008011048A1 (de) Vorrichtung zur Beeinflussung von viskosen Fluiden mit Hilfe der Lorentzkraft
DE694637C (de) Einrichtung zur Erwaermung, insbesondere Trocknung, von Holz, Papier oder aehnlichen Gegenstaenden in einem elektrischen Felde
DE69423892T2 (de) Verfahren und Gegenstand zur Induzierung eines Metallsystems um grössere Mengen von Wasserstoff oder Wasserstoffisotope zu absorbieren
DE2444217A1 (de) Waermeenergiespeicher
DE102010041329A1 (de) Vorrichtung zur Erwärmung von Erdreich
DE102007049235A1 (de) Anordnung zur induktiven Übertragung von elektrischer Energie
DE561509C (de) Elektrische Gasreinigungsanlage
DE2952980A1 (en) Method of generating the energy in tokamak thermonuclear reactor and the device therefor
DE907768C (de) Vorrichtung zur gleichmaessigen oder regelbaren Beheizung von Kanal- und Roehrenapparaten, insbesondere von induktiv beheizten Verdampfern
DE290421C (de)
DE4222678C2 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Elektroenergieerzeugung
DE1515139C (de)
DE102023123892A1 (de) Wäschereisystem mit verbesserter Bereitstellung von Heißdampf