CH721499A2 - Verfahren und Vorrichtung zum Speichern von Wärme - Google Patents

Abstract

Das erfindungsgemasse Verfahren sieht vor, Verfahren zum Entladen von Wärme aus einem eine kalte und eine warme Seite aufweisenden, von einem Wärme transportierenden Fluid durchströmten, geschichteten Wärmespeicher (40) mit einer Fullung von Wärme speicherndem, im Fluidstrom liegenden und mit diesem Wärme tauschenden Feststoff, wobei das Fluid zwischen einem Anschluss (18) für die Zuleitung von kaltem, Wärme transportierenden Fluid und einen Anschluss (15) fur die Abgabe des nach der Aufnahme von Wärme warmen, Wärme transportierendem Fluid einen Druckabfall aufweist, wobei das Fluid während dem Entladen des Wärmespeichers (40) in Entladungs-Stromungsrichtung zwischen dem Anschluss (18) für die Zuleitung und dem Anschluss (15) für die Abgabe durch eine Drosselanordnung geleitet und in dieser gedrosselt wird, derart, dass der Druckabfall durch die Drosselung 30% bis 90% des gesamten Druckabfalls im Fluid zwischen den beiden Anschlussen beträgt.

Description

[0001] Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Erzeugen eines Stroms von warmem, Wärme transportierendem Fluid aus einem eine kalte und eine warme Seite aufweisenden, geschichteten Wärmespeicher und einen Wärmespeicher zur Ausführung dieses Verfahrens.

[0002] Wärmespeicher finden neben vielen Anwendungsmöglichkeiten unter anderem in Kraftwerken Verwendung, insbesondere in Solarkraftwerken, wo sie dann auf einen 24-Stunden Zyklus ausgelegt werden mussen, um bei Tag mit Warme beladen und in der Nacht entladen zu werden. Im Solarkraftwerk wird solare Wärme in einem Receiver konzentriert und durch ein Wärme transportierendes Fluid aus diesem abgefuhrt, einerseits direkt an einen Verbraucher, andererseits zu einem Wärmespeicher, um bei fehlender Sonnenstrahlung Wärme zur Verfugung zu haben, wie erwähnt insbesondere auch wahrend der Nacht, so dass ein Beladungs-Entladungs Zyklus von 24 Stunden möglich sein muss.

[0003] Als Verbraucher kommen grundsatzlich viele industrielle Prozesse in Frage, zunehmend auch Prozesse, in denen in einem thermochemischen Reaktor Syngas produziert wird, das beispielsweise die Gase H2(Wasserstoff) und CO (Kohlenmonoxyd) aufweist, aus denen wiederum uber das Fischer-Tropsch Verfahren synthetischer Brennstoff hergestellt wird. Die Herstellung von Syngas als Vorstufe von synthetischen Brennstoffen mit Hilfe von Solarenergie ist dem Fachmann grundsätzlich bekannt, ebenso die Herstellung der synthetischen Brennstoffe aus Syngas beispielsweise durch das Fischer-Tropsch Verfahren.

[0004] Der thermochemische Reaktor benötigt dabei Wärme mit Temperaturen über 1000 C, die beispielsweise durch das im Receiver oder im Wärmespeicher erwärmte, Wärme transportierende Fluid zum Reaktor geliefert wird, wobei das nach der im Reaktor erfolgten Abgabe von Wärme kalte Fluid immer noch 500 C oder mehr aufweist.

[0005] Damit ergibt sich das Bedürfnis nach einem Wärmespeicher, der durch einen Beladungskreislauf von Wärme transportierendem Fluid beladen und durch einen Entladungskreislauf von Wärme transportierendem Fluid entladen werden kann, wobei die gespeicherte Wärme bei einer oberen Temperatur tovon beispielsweise 1000 C bis 1500 C oder mehr liegt und im entladenen Wärmespeicher noch eine untere Temperatur tuvon beispielsweise 500 C bis 900 C vorliegt. Die Entladung des Wärmespeichers muss dabei etwa im Gegensatz zu einem sensiblen Wärmespeicher konstant auf der oberen Temperatur toerfolgen und darf während der Entladung (innerhalb von definierten Toleranzen) nicht schwanken bzw. abfallen, da sonst ein thermochemischer Reaktor nicht mit der gespeicherten Warme betrieben werden könnte. Zudem führt der konstante Verbrauch von Wärme im Reaktor zu einer ebenso konstanten Abkühlung des Wärme transportierenden Fluids im Entladungskreislauf, so dass die Temperatur des kalten, zum Wärmespeicher rücklaufenden Fluids ebenfalls auf konstant gleichem Niveau bleibt.

[0006] Wärmespeicher fur grossere Warmemengen sind als Cowpers oder Regeneratoren bekannt, fur Hochofen im Einsatz und weisen entsprechend Zykluszeiten von 30 bis 60 Minuten auf. Zur Speicherung der Warme werden fluiddurchstromte, gestapelte und feuerfeste Gitterbausteine verwendet, mit Stapeln, die eine beträchtliche Hohe bis 30 m erreichen. Nachteilig ist den Cowpers bzw. Regeneratoren, dass oft Brenner zugeschaltet oder kalte Luft dem warmen Fluid zugemischt werden muss, um dessen obere Temperatur auf dem fur die Hochofen gewunschten Niveau zu halten. Nachteilig ist weiter, dass solche Warmespeicher fur einen 24-Stunden Betrieb nicht geeignet sind. Zudem ist der Strömungswiderstand beim Durchgang des Fluids gross, wobei jedoch der entsprechend reduzierte Wirkungsgrad im Hochofenbetrieb nicht ein grosses Thema ist.

[0007] Die WO 2012/027 854 offenbart einen Warmespeicher, der die eingangs genannten Bedingungen für den Betrieb in beispielsweise einem Solarkraftwerk grundsätzlich zu erfullen scheint, dabei die Wärme in einem Feststoff wie Kies speichert, der in einem Behälter liegt und vom Wärme transportierenden Fluid durchströmt werden kann. Warmes Fluid strömt dabei von einer Seite her in die Kiesfüllung und erwärmt diese vom Anschluss für das warme Fluid her, wobei das Fluid sich dabei abkühlt und die Kiesfüllung über den Anschluss fur die Abgabe des Fluids kalt verlässt. In der Kiesfüllung ergibt sich dabei in Strömungsrichtung des Fluids ein Temperatursprung zwischen dem bereits erwärmten Kies und dem noch kalten Kies, d.h. eine Thermokline, die mit fortschreitender Beladung des Wärmespeichers vom Anschluss für das warme Fluid durch die Kiesfullung hindurch zum Anschluss fur die Abgabe des Fluids wandert. Fur die Entladung dieses Warmespeichers wird das Fluid in umgekehrter Richtung durch die Kiesfullung gefuhrt, wobei dann die Thermokline in umgekehrter Richtung zum Anschluss fur das warme Fluid zuruckwandert. Wird dieser Warmespeicher bewusst so betrieben, dass die Thermokline keinen der Anschlüsse erreicht, sondern die Strömungsrichtung des Fluids rechtzeitig umgekehrt (oder gestoppt) wird, ist die Kiesfüllung beim Anschluss für das Warme Fluid stets warm, und beim Anschluss für das kalte Fluid stets kalt. Damit soll sich bei der Entladung des offenbarten Wärmespeichers eine konstante obere Temperatur ergeben, ohne dass zusätzlich durch einen Brenner Wärme zugefuhrt bzw. durch kaltes, zugemischtes Fluid die obere Temperatur auf ihr Sollniveau reduziert werden muss. Da sich die Kiesfullung mit der wandernden Thermokline schichtweise erwarmen bzw. abkühlen soll, wird ein Wärmespeicher gemass der WO '854 auch als geschichteter Warmespeicher bezeichnet, der eine kalte und eine warme Seite aufweist.

[0008] Die WO 2016/162 839 offenbart ebenfalls solche Wärmespeicher, in der die Thermokline als Welle ausgebildet ist, zur Rekuperation von Warme beim Betrieb eines Reaktors fur die Herstellung von Syngas.

[0009] Vorteilhaft ist dem eine kalte und eine warme Seite aufweisenden Wärmespeichern gemäss der WO '854 bzw. der WO '839, dass auf der warmen Seite eine konstante Temperatur vorliegen soll, d.h. der Aufwand für die zusätzliche Zumischung von zusätzlich geheiztem oder abgekühlten Fluid entfallen kann. Nachteilig ist hingegen, dass die Thermokline im Querschnitt zur Strömungsrichtung des Fluids tatsächlich nicht gleichmässig schnell wandert, zusatzlich der Temperaturgradient in der Thermokline uber diesen Querschnitt ungleich und grundsätzlich recht klein ist, dabei schliesslich im fortlaufenden Betrieb erheblich kleiner wird, mit der Folge, dass sich die speicherbare Wärmemenge nicht genau bestimmen lässt und sich zudem mit fortlaufendem Betrieb verringern kann, so dass solch ein Wärmespeicher für den Einsatz im industriellen Betrieb nur bedingt geeignet ist. Zudem ist der Strömungswiderstand im Fluid beim Durchgang durch die Kiesfüllung gross und die Effizienz entsprechend reduziert.

[0010] Entsprechend ist es die Aufgabe der Erfindung, ein verbessertes Verfahren zur Speicherung von Wärme bzw. einen verbesserten Warmespeicher bereit zu stellen, wobei die Speicherung von Wärme in einem 24-Stunden Zyklus unverändert und mit hohem Wirkungsgrad erfolgen kann und die obere Temperatur tonicht durch zusatzliche Hilfsmittel wie Brenner konstant gehalten werden muss.

[0011] Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren mit den Merkmalen von Anspruch 1 oder durch einen Wärmespeicher mit den Merkmalen von Anspruch 13 gelöst.

[0012] Dadurch, dass im Fluidstrom eine Drosselanordnung vorgesehen wird, weist dieser über die ganze Abmessung des Wärme speichernden Feststoffs, unabhängig vom jeweiligen Pfad eines Teilstroms des Fluids, gleichen Druck auf, mit der Folge, dass das Fluid über die ganze Abmessung des Feststoffs gleichmässig fliesst, was wiederum erlaubt, im Feststoff eine kontrollierte Thermokline auszubilden, die sich gleichmässig quer zur Strömungsrichtung erstreckt, einen hohen Temperaturgradienten und über die Zeit eine erheblich verminderte Drift aufweist. Diese Effekte ergeben sich signifikant, sobald dass der Druckabfall durch die Drosselung wenigstens 30% des gesamten Druckabfalls im Fluid zwischen den Anschlüssen beträgt, wobei selbst ein Druckabfall durch die Drosselung von 90% vorteilhaft ist und dadurch ein durch die Drosselung verursachter Wirkungsgradverlust angesichts der vorteilhaften Eigenschaften solch eines Wärmespeichers vernachlassigbar ist, da andere wirkungsgradverminderte Massnahmen zur Kontrolle der Temperaturen unterbleiben können.

[0013] Dadurch, dass nach Anspruch 8 die Gitterbausteine einen Stapel mit durchgehenden, ununterbrochenen und geraden Warmetauschkanalen bilden, ergibt sich in Kombination mit der Fluid-Drosselanordnung eine besonders gunstig ausgebildete Thermokline in den Gitterbausteinen, mit einem sehr hohen und im Betrieb stabilen Temperaturgradienten über die ganzen Abmessungen des Stapels von Gitterbausteinen, was zu einer hohen Ausnutzung des Stapels und einer bei der Entladung des Wärmespeichers in vergleichsweise engen Toleranzen gleichförmigen oberen Temperatur tofuhrt. Diese Anordnung weist zudem einen besonders niedrigen Stromungswiderstand auf.

[0014] Uber die gestellte Aufgabe hinaus ermöglicht gemäss Anspruch 19 die Anordnung des Stapels von Gitterbausteinen auf Trägern, die Fluidkanäle bilden, eine konstruktiv einfache und damit kostengünstige Lagerung des beträchtlichen Gewichts des Stapels in Verbindung mit der erfindungsgemäss besonders ausgestalteten Zuleitung von kaltem (aber dennoch beispielsweise eine Temperatur von 900 C aufweisenden) Fluid durch die Lagerung hindurch zu der unteren Seite des Stapels.

[0015] Weitere bevorzugte Ausführungsformen weisen die Merkmale der abhängigen Anspruche auf.

[0016] Die Erfindung wird nachstehend anhand der Figuren noch etwas naher beschrieben.

[0017] Es zeigt: Figur 1 schematisch ein Solarkraftwerk mit der dazugehörigen Infrastruktur, Figur 2 schematisch die Temperaturverhaltnisse in einem erfindungsgemassen Warmespeicher, Figur 3a schematisch einen erfindungsgemassen Warmespeicher in einer Ansicht von aussen, Figur 3b schematisch einen Schnitt entlang der Ebene A von Figur 3a, Figur 3c schematisch einen Schnitt entlang der Ebene B von Figur 3a, Figur 4a eine Ansicht auf einen erfindungsgemassen Gitterbaustein, Figur 5a eine Ansicht auf den Stapel von Gitterbausteinen und seine Lagerung, Figur 5b eine Ansicht auf den Stapel von Figur 5a mit einer Ausführungsform einer Drosselanordnung, Figur 6a eine Ansicht auf einen erfindungsgemassen Verteiler-Gitterbaustein, Figur 6b eine Ansicht auf einen Ausschnitt des Stapels von Gitterbausteinen mit einer Schicht Verteiler-Gitterbausteinen von unten, und. Figur 7 eine Ansicht auf einen erfindungsgemassen Drossel-Gitterbausteinstein, der eine weitere Ausfuhrungsform einer Drosselanordnung darstellt.

[0018] Figur 1 zeigt beispielhaft ein Schema eines Solarkraftwerks 1 mit hier einem Feld von durch die Sonne bestrahlten Sonnenkollektoren 2, welche die Sonnenstrahlen 3 auf einen Receiver 4 lenken, der auf einem Turm 5 angeordnet ist. Im Receiver 4 wird Wärme transportierendes Fluid erwarmt. Das warme Fluid gelangt uber eine Fluid-Speiseleitung 6 wahlweise zu einem Warmespeicher 7 oder zu einem Thermoreaktor 8 (oder gleichzeitig zu beiden), wobei es im Warmespeicher 7 seine Warme abgibt und/oder durch seine Warme den Thermoreaktor 8 treibt, und gelangt dann als kaltes Fluid uber eine Fluid-Rucklaufleitung 9 zuruck zum Reciever 4, der es erneut erwärmt. Uber die Leitungen 6,9 können also wahlweise der Warmespeicher 7 oder der Thermoreaktor 8 oder auch beide zugleich, im Kreislauf mit Warme versorgt werden.

[0019] Ist der Warmespeicher 7 mit Warme beladen, kann er entladen werden, indem uber eine Entladungsleitung 10 seine gespeicherte Warme durch warmes, Warme transportierende Fluid zum Thermoreaktor 8 gebracht wird, wo sich das Fluid durch den Betrieb des Thermoreaktors 8 abkühlt und uber eine zweite Rucklaufleitung 11 als kaltes Fluid zurück in den Warmespeicher 7 gelangt. Die Fluid-Speiseleitung 6 und die Fluid-Rucklaufleitung 9 bilden damit einen Beladungskreislauf, die Entladungsleitung 10 und die zweite Rucklaufleitung 11 einen Entladungskreislauf für den Warmespeicher 7. Beladen wird der Warmespeicher 7 generell uber Tag, und entladen uber Nacht, was zu einem 24-Stunden Zyklus fur den Wärmespeicher 7 fuhrt.

[0020] Der Thermoreaktor 8 erzeugt, wie oben erwähnt, beispielsweise aus CO2und H2O H2und CO, also Syngas, wobei ihm durch eine Reaktor-Speiseleitung 12 CO2und H2O aus einer geeigneten, dem Fachmann bekannten, durch den Pfeil 22 symbolisierten Quelle zugefuhrt wird, wahrend das produzierte H2und CO uber eine Produktionsleitung 13 in eine Installation 14 zur weiteren Verarbeitung gebracht wird. Wie oben ebenfalls erwahnt kann die Installation 14 aus dem Syngas z.B. durch das Fischer-Tropsch Verfahren synthetischen Brennstoff herstellen.

[0021] Eine Anlage gemäss Figur 1 ist dem Fachmann grundsatzlich bekannt, ebenso, dass die einfache, kostengunstige und zuverlässige Speicherung von Warme in den oben genannten Temperaturbereichen ungelost ist, insbesondere auch dann, wenn Warme im industriellen Masstab z.B. die Wärme einer Tagesproduktion eines grossen Solarkraftwerks gespeichert werden soll.

[0022] Die Figuren 2a und b zeigen schematisch die Temperaturverhaltnisse in einem erfindungsgemass ausgebildeten Warmespeicher 7, der als eine kalte und eine warme Seite aufweisender, geschichteter Wärmespeicher ausgefuhrt ist. In Figur 2a ist ein entladener und in Figur 2b ein geladener Warmespeicher mit der dazugehorenden Temperaturverteilung dargestellt.

[0023] In Figur 2a, links, ist schematisch eine Ausfuhrungsform des Warmespeichers 7 in einem Schnitt entlang seiner Höhe H gezeigt, der entladen ist und sich damit vor dem Ladevorgang befindet.

[0024] Der Wärmespeicher 7 weist oben einen Anschluss 15 für die Fluid-Speiseleitung 6 (Figur 1) für die Zufuhr von warmem Fluid (symbolisiert durch den Pfeil 16) und unten, in seiner Grundfläche 17, einen Anschluss 18 der Fluid-Rücklaufleitung 9 (Figur 1) für die Abgabe von kaltem Fluid (symbolisiert durch den Pfeil 19) zurück zum Receiver 4 (Figur 1) auf. Zwischen den Anschlüssen 15,18 ergibt sich eine Lade-Strömungsrichtung des Fluids von oben nach unten durch den Wärmespeicher 7 hindurch.

[0025] Im Wärmespeicher 7 befindet sich eine Fullung von Wärme speicherndem, im Fluidstrom liegenden und mit diesem Wärme tauschenden Feststoff, der hier in Form eines Stapels 20 von Gitterbausteinen 21 vorliegt, wie sie weiter unten, unter anderem in der Beschreibung zu den Figuren 5a bis 6, im Detail beschrieben sind. Der Stapel hat im gezeigten Schnitt uber seine Hohe H eine Breite B seiner Grundfläche 17, deren Tiefe im Fall eines kubischen Stapels ebenfalls B ist.

[0026] Zwischen dem Anschluss 15 und dem Stapel 20 befindet sich eine warme Fluidkammer 24, in der sich warmes, einströmendes (Pfeil 16) Fluid in die Gitterbausteine 21 der Schicht 27 verteilt bzw. warmes, ausströmendes Fluid (Pfeil 37 von Figur 2b) aus den Gitterbausteinen 21 der Schicht 27 zum Anschluss 15 hin sammelt.

[0027] Unter dem Stapel von Gitterbausteinen 21, zwischen dem Anschluss 18 und der untersten Schicht von Gitterbausteinen 21, befindet sich eine kalte Fluidkammer 23, durch die aus der untersten Schicht 33 von Gitterbausteinen 21 austretendes, kaltes Fluid gesammelt und in den kalten Anschluss 18 geführt wird bzw. kaltes, eintretendes Fluid (Pfeil 36 von Figur 2b) zur untersten Schicht von Gitterbausteinen 21 verteilt wird. Die kalte Fluidkammer 23 weist eine Drosselanordnung 22 für den Fluidstrom auf, die im durchströmenden Fluid einen Druckabfall bewirkt.

[0028] In Figur 2a, rechts, ist ein Diagramm 25 mit der Temperaturverteilung über die Höhe H des Stapels 20 gezeigt (wie erwahnt bei entladenem Zustand des Warmespeichers 7).

[0029] Auf der waagrechten Achse des Diagramms 25 ist die Temperatur T mit den Temperaturen tuund toaufgetragen, auf der vertikalen Achse die laufende Höhe h, bis hin zur Höhe H des Stapels. Aus der Temperaturkurve 26 ist ersichtlich, dass alle Gitterbausteine 21 die Temperatur tuaufweisen und damit kalt sind, mit Ausnahme der unmittelbar beim Anschluss 15 liegenden, Schicht 27 von warmen Gitterbausteinen 21 mit der Temperatur tound der anschliessenden Schicht 28 von weniger warmen Gitterbausteinen 21 mit einer zwischen tound tuliegenden mittleren Temperatur. Die Gitterbausteine 21 der Schicht 29 sind, wie erwahnt, bereits kalt. Die warmen Gitterbausteine 21 sind durch eine vierfache Punktierung symbolisiert, die weniger warmen durch eine einfache Punktierung, die kalten Gitterbausteine durch keine Punktierung.

[0030] Die Temperaturkurve 26 zeigt uber die Höhe h eine vorteilhaft steile Thermokline 26* von tozu tu, die sich nur uber die beiden Schichten 21 und 22 erstreckt. Der Temperaturgradient der Thermokline 26* ist gross.

[0031] Fliesst nun fur die Beladung des Warmespeichers 7 warmes Fluid (Pfeil 16) in Lade-Stromungsrichtung in den Stapel 17, durchquert es alle Gitterbausteine 21 der Schicht 27 ohne Warmetausch mit diesen, das diese warm sind, gibt jedoch Warme an die darunter liegende Schicht 28 ab, bis diese warm ist, und erwarmt gleichzeitig die noch weiter darunter liegende Schicht 29 auf die mittlere Temperatur, während die unter der Schicht 29 liegende Schicht kalt bleibt. Bei fortdauerndem Fluidstrom werden immer mehr Schichten von oben nach unten warm, wobei aber immer weiter unten liegende Schichten nach wie vor kalt sind. Die Thermokline der Kurve 26 wandert damit entsprechend dem Pfeil 26' nach unten. Der Ladevorgang des Warmespeichers 7 wir nun solange fortgesetzt, bis von den unten liegenden Schichten 30 bis 33 nur noch die unterste Schicht 33 kalt ist, worauf der Warmespeicher 7 fertig geladen und, wie in Figur 2b dargestellt, die Thermokline damit in der untersten Schicht 33 angekommen ist.

[0032] Figur 2b zeigt in derselben Darstellung wie in Figur 2a den Wärmespeicher 7 in geladenem Zustand, bereit für die Entladung. Die Temperaturkurve 26' zeigt eine Thermokline 35*, die - da der Warmespeicher 7 beladen ist - im Stapel 20 vollstandig nach unten gewandert ist und uber die Höhe h vorteilhaft nur leicht flacher ist als die Thermokline 26* von Figur 2a, sich damit in der schematischen Darstellung der Gitterbausteine 21 uber zwei Schichten 31 und 32 erstreckt. Grund fur die etwas flachere Ausbildung ist, dass, in der Phase der Beladung, wegen dem Warmetausch des Fluids mit den Gitterbausteinen 21 diese naturlich das Fluid nicht genau auf tuabkuhlen können, also das kalte Fluid mit einer minimal erhöhten Temperatur gegen die nachste kalte Schicht strömt, wo es wieder kalter wird. Dieser Effekt setzt sich fort, bis zur der Wärmespeicher 7 voll beladen ist, und führt grundsätzlich zu einer Abflachung der Thermokline 26**(die vorliegend aber klein ist).

[0033] Der beladene Wärmespeicher 7 kann nun durch (gegenüber Figur 2a) Umkehr der Strömungsrichtung des Fluids wieder entladen werden, wobei dann kaltes Fluid (Pfeil 36) in Entlade-Strömungsrichtung durch den Anschluss 18 in eine Fluidzuleitungsanordnung 23 einstromt, in der Drosselanordnung 22 gedrosselt wird, durch den Stapel 20 strömt, in diesem sich erwärmt und als warmes Fluid (Pfeil 37) durch den Anschluss 15 abgegeben wird. Mit zunehmender Entladung des Wärmespeichers 7 wandert die Thermokline 35* gemäss dem Pfeil 35' wieder nach oben, wobei sich die warmen Schichten 27 bis 32 wieder in zu ihrer Erwarmung umgekehrter Art abkuhlen, bis schliesslich bei entladenem Warmespeicher 7 wieder der Zustand gemäss Figur 2a vorliegt.

[0034] Die Drosselanordnung 23, bevorzugt als Lochblende ausgefuhrt, bewirkt einen uber ihre Abmessungen gleichmassigen Volumenstrom an Fluid durch sie hindurch, mit der Folge, dass vom Anschluss 18 her einstromendes Fluid nach der Drosselanordnung 23 uber die ganze Flache der untersten Schicht 33 der Gitterbausteine 21 mit gleichem Druck und Massenstrom in diese einströmt, womit wiederum in jedem Gitterbaustein 21 grundsätzlich ein gleicher Warmetransfer erfolgt, wie dies in seinen benachbarten Gitterbausteinen 21 einer jeweiligen Schicht 27 bis 33 der Fall ist, so dass die Thermokline quer zur Strömungsrichtung auf gleicher Höhe h des Stapels 20 und in Strömungsrichtung gleich steil ausgebildet wird.

[0035] Grundsätzlich kann die Drosselanordnung 23 auch in der warmen Fluidkammer 24 angeordnet werden, oder auch auf irgend einer Höhe h im Stapel, da einem gleichmässigen Volumenstrom nach der Drosselanordnung natürlich ein gleichmassiger Volumenstrom vor der Drosselanordnung entspricht. Im Fall der Beladung des Wärmespeichers gemäss Figur 2a ist es auch so, dass in Strömungsrichtung die Drosselanordnung nach dem Stapel 20 liegt, und nicht, wie bei der Entladung des Wärmespeichers 7 gemass Figur 2b, vor dem Stapel 20.

[0036] Der Effekt der Drosselanordnung 20 ist jedoch besonders gunstig, wenn diese in der kalten Fluidkammer 23 vorgesehen wird. Auch bei sehr guter Isolation des Stapels 20 weisen die aussen liegenden Gitterbausteine 21 eine leicht geringere Temperatur auf, als die im Inneren des Stapels 20 liegenden. Wird nun die Drosselanordnung 20 in der warmen Fluidkammer 24 angeordnet, und der Wärmespeicher 7 entladen, ist zwar der Volumenstrom des Fluids über deren Abmessungen gleich, nicht aber der Massenstrom: an der Aussenseite des Stapels 20, gegeben durch die leicht tiefere Temperatur der Gitterbausteine 21, ist die Dichte des Fluids entsprechend dem Temperaturunterschied leicht grosser, mit der Folge, dass das von der kalten Fluidkammer 23 zur warmen Fluidkammer 24 strömende Fluid etwas mehr Wärme von den Gitterbausteinen 21 aufnimmt, diese also etwas mehr abkuhlt, als die innen liegenden Gitterbausteine 21. Durch den unterschiedlichen Massenstrom (bei gleichem Volumenstrom) durch die Drosselanordnung 20 verzieht sich die Thermokline unerwunscht etwas, so, dass sie im Kern des Stapels etwas naher bei der kalten Kammer 23 liegt.

[0037] Wird die Drosselanordnung 20 in der kalten Fluidkammer 23 angeordnet, ist der Volumenstrom uber den Abmessungen der Drosselanordnung gleich, und auch der durchtretende Massenstrom (das durchtretende Fluid hat gleichförmig die Temperatur tu). Gleicher Massenstrom durch alle Gitterbausteine bewirkt eine stabilere, weniger verzogene Thermokline, was vorteilhaft ist.

[0038] Wird der Wärmespeicher 7 geladen, ist der Effekt des unterschiedlichen Fluid-/Massenstroms kleiner, da die Temperatur in der kalten Fluidkammer kleiner ist. Der Vorteil, fur die Entladung des Warmespeichers 7 die Drosselanordnung 20 in der kalten Fluidkammer 23 anzuordnen wird damit während der Beladung des Warmespeichers 7 nicht wieder zunichtegemacht, so dass im Ergebnis der Vorteil überwiegt.

[0039] Im Unterschied zum Stand der Technik ist im erfindungsgemassen Wärmespeicher 7 eine gleichförmigere Temperaturverteilung und steilere Thermokline realisierbar, was zu einer relevant gleichmässigeren Temperaturabgabe aus dem Wärmespeicher und auch zu einer besseren Ausnutzung des Stapels 20 bzw. fur einen gegebenen Stapel 20 zur Speicherung einer grösseren Wärmemenge fuhrt. Die Speicherung einer grösseren Wärmemenge fur einen gegebenen Stapel 20, d.h. eine erhöhte Speicherdichte ist besonders fur die Speicherung grosser Warmemengen von Bedeutung: die notwendige Isolation eines kleineren Stapelvolumens ist einfacher und kostengunstiger und damit leichter zu erreichen.

[0040] Figur 3a zeigt schematisch eine Ausfuhrungsform eines erfindungsgemassen Warmespeichers 40 von aussen, d.h. auf die Oberflache seiner Isolation, mit einer kalten Seite 41 und einer warmen Seite 42, einen vorspringenden Bereich 43 sowie den entsprechenden Anschlussen 18 für kaltes und 15 fur warmes Fluid. Der Warmespeicher 40 besitzt eine in der Figur nicht sichtbare Grundfläche 44, eine Vorderseite 45, eine in der Figur nicht sichtbare Ruckseite 46, eine rechte Seite 47, eine in der Figur nicht sichtbare linke Seite 48 und eine Oberseite 49.

[0041] Warme transportierendes Fluid fliesst wahrend der Entladung des Warmespeichers 40 vom Anschluss 18 fur die Zuleitung von kaltem Fluid unter einem Druckabfall in Entladungs-Stromungsrichtung durch den Warmespeicher 40 hindurch und verlasst diesen durch den Anschluss 15 fur die Abgabe von warmem Fluid. Wie oben erwahnt, verlauft die Beladungs-Strömungsrichtung umgekehrt vom Anschluss 15 zum Anschluss 18.

[0042] Die strichpunktierte Linie A bezeichnet eine Schnittlinie einer ersten vertikalen Schnittebene durch den Warmespeicher 40 uber seine ganze Höhe H, die strichpunktierte Linie B eine Schnittlinie einer zweiten vertikalen Schnittebene durch den vorspringenden Bereich 43.

[0043] Figur 3b zeigt den Schnitt durch den Wärmespeicher 40 in der ersten vertikalen Schnittebene gemass der Schnittlinie A von Figur 3a. Eine Isolation 50 umgibt eine Fullung von Warme speicherndem Feststoff, hier einen Stapel 51 von in der Figur schematisch dargestellten Gitterbausteinen 52 gemäss Figur 4. Der Stapel 51 ist erganzt durch eine Schicht 52 von Verteiler-Gitterbausteinen 53 nach Figur 6a oder Drossel-Verteiler-Gitterbausteinen 54 nach Figur 6b.

[0044] Der Stapel 51 steht mit der Schicht 52 von Verteiler-Gitterbausteinen 53 bzw. Drossel-Verteiler-Gitterbausteinen 54 auf einer Fluidleitungsanordnung 55 der kalten Fluidkammer 65, die ausgebildet ist, den Stapel 51 mit der erganzenden Schicht 52 zu lagern und zugleich das durch den Anschluss 18 (Figur 3a) dem Warmespeicher 40 zugleitete kalte Fluid an die Schicht 52 gleichmässig heranzufuhren, so dass es uber die ganze Grundflache 56 der Schicht 52 (und des Stapels 51) verteilt mit gleichem Druck in diese eintreten kann. Die Fluidleitungsanordnung 55 ruht schliesslich auf einer isolierten Grundplatte 57 des Warmespeichers 40.

[0045] Eine Fluidleitungsanordnung 55 ist in den Figuren 5a und b in einer Ansicht dargestellt, kann die Last eines Stapels 51 von bis zu mehreren Tausend Tonnen bei einer unteren Temperatur tuvon beispielsweise bis zu 900 C aufnehmen (die Fluidleitungsanordnung erwarmt sich im Betrieb mit dem Stapel auf diese Temperatur) und ist dabei einfach und kostengünstig aufgebaut. Sie weist in Entladungs-Strömungsrichtung stromabwarts vom Anschluss 18 eine Druckausgleichskammer 58 auf, dann eine Lochblende 59 der Fluid-Drosselanordnung (s. Figuren 2a,b und 3c und 5b) und schliesslich Fluidkanale 60, die durch U-Balken 61 (s. auch Figur 5a) gebildet werden. Die U-Balken 61 sind an ihrer Vorderseite mit der Lochblende 59 verbunden und an ihrer Ruckseite verschlossen, aber nach oben offen, so dass aus der Druckausgleichskammer 58 durch die Lochblende 59 in sie eintretendes Fluid uber ihre ganze Lange nach oben in die Schicht 52 und damit in den Stapel 51 eintreten kann. Die Druckausgleichskammer 58 dient dazu, das uber den in der Figur 3b gestrichelt angedeuteten Anschluss 18 eintretende Fluid zu beruhigen und wenigstens annahernd gleichen Druck im Fluid vor der Lochblende 59, und uber deren ganze Abmessungen, herzustellen. Die Lochblende 59 bewirkt, dass bei der Entladung des Warmespeichers 40 jeder Fluidkanal 60 mit dem gleichen Volumen- und damit auch mit dem gleichen Massenstrom von Fluid versorgt wird (das Fluid hat uniform die gleiche Dichte, entsprechend der unteren Temperatur tu). In jedem Fluidkanal 60 baut sich damit derselbe Druck auf, mit der Folge, dass jeder Gitterbaustein 53,54 und 52 gleich mit Fluid versorgt wird.

[0046] PA 22Es ergibt sich, dass bevorzugt zwischen dem Anschluss fur die Zuleitung von Fluid und der Drosselanordnung eine Druckausgleichskammer vorgesehen ist, und weiter bevorzugt PA 18, die Drosselanordnung unterhalb des Stapels angeordnet ist.

[0047] Schliesslich zeigt Figur 3b noch die warme Kammer 62 im warmen Bereich 42 des Wärmespeichers 40, in der sich das in Entladungs-Strömungsrichtung den Stapel 51 verlassende, warme Fluid sammelt, so dass es den Warmespeicher 40 durch den gestrichelt angedeuteten Anschluss 15 verlassen kann.

[0048] Figur 3c zeigt den Schnitt durch den Warmespeicher 40 in der zweiten vertikalen Schnittebene gemäss der Schnittlinie B von Figur 3a und 3b. Die Ansicht erfolgt von vorne, d.h. in Figur 3b von links nach rechts, gegen die Rückseite 46 des Warmespeichers 40.

[0049] Ersichtlich ist der Anschluss 18, der in die Druckausgleichskammer 58 fuhrt, auf deren (in Blickrichtung) Ruckseite die Lochblende 59 der Fluid-Drosselanordnung angeordnet ist, die zusammengesetzt ist aus Abschnitten 59', die jeweils die Offnungen der U-Balken 61 überdecken. Die U-Balken 61 sind parallel nebeneinander und durch Distanzelemente 63 im Abstand voneinander angeordnet, und erstrecken sich senkrecht zur Zeichenebene von dieser aus nach hinten, unter dem ganzen Stapel 51 hindurch. An den Seiten der Druckausgleichskammer 58 befindet sich jeweils ein halbes Distanzelement 63' und ein halber Abschnitt 59" der Lochblende 59. Deckplatten 64 liegen zwischen der Lochblende 59 und dem Stapel 51 oben auf den U-Balken auf. Hinter jedem Abschnitt 59',59" erstreckt sich ein durch die U-Balken 61 gebildeter Fluidkanal 60.

[0050] Das durch den Anschluss 18 in Entlade-Strömungsrichtung in die Druckausgleichskammer 58 einströmende, kalte Fluid verteilt sich in dieser, durchströmt die Abschnitte 59',59" der Lochblende 59 und gelangt so in die Fluidkanale 60, die sich uber die ganze Grundfläche 56 (s. auch Figur 3b) erstrecken. Die U-Balken 61, Distanzelemente 63,63' und die Abschnitte 59',59" der Lochblende 59 bestehen bevorzugt aus demselben feuerfesten Material wie die Gitterbausteine 52,53 und 54, sind damit einfach herzustellen, druckfest und kostengunstig.

[0051] Das kalte Fluid wird beim Durchtritt durch die Lochblende 59 der Drosselanordnung vorbestimmt stark gedrosselt, nämlich derart, dass während der Entladung des Warmespeichers 40 der Druckabfall durch die Drosselung 30% bis 90% des gesamten Druckabfalls im Fluid zwischen den Anschlussen 18 und 15 beträgt. Damit ist die zu Figur 3b beschriebene gleichformige Versorgung der Gitterbausteine 53,54 und 52 mit Fluid sichergestellt.

[0052] PA 21Es ergibt sich, dass bevorzugt die Drosselanordnung eine Lochblende aufweist, die an der Seite der Fluidzuleitung unter den Stapel an der Stirnseite der Fluidkanäle angeordnet ist und den Eingang in die Fluidkanale betriebsfähig überdeckt.

[0053] PA 1Es ergibt sich damit ein Verfahren zum Entladen von Wärme aus einem eine kalte 41 und eine warme Seite 42 aufweisenden, von einem Wärme transportierenden Fluid durchströmten, geschichteten Wärmespeicher 40 mit einer Fullung von Wärme speicherndem, im Fluidstrom liegenden und mit diesem Warme tauschenden Feststoff, wobei das Fluid zwischen einem Anschluss für die Zuleitung 18 von kaltem, Wärme transportierenden Fluid und einen Anschluss 15 für die Abgabe des nach der Aufnahme von Wärme warmen Wärme transportierendem Fluid einen Druckabfall aufweist, und wobei das Fluid während dem Entladen des Warmespeichers 40 in Entladungs-Strömungsrichtung zwischen dem Anschluss für die Zuleitung 18 und dem Anschluss fur die Abgabe 15 durch eine Drosselanordnung gleitet und in dieser gedrosselt wird, derart, dass der Druckabfall durch die Drosselung 30% bis 90% des gesamten Druckabfalls im Fluid zwischen den beiden Anschlussen betragt.PA 2Bevorzugt betragt der Druckabfall im Fluid durch die Drosselung mehr als 40%, bevorzugt mehr als 50%, besonders bevorzugt mehr als 60%, ganz bevorzugt mehr als 70% oder mehr als 80%.PA 5Weiter ergibt sich ein Verfahren, wonach bevorzugt wobei zur wenigstens teilweisen Drosselung der Fluidstrom durch eine bevorzugt stromaufwärts vom Feststoff angeordnete, im Fluidstrom liegende, diesen drosselnde Lochblende geleitet wird. PA 7 Weiter wird bevorzugt das zu erwärmende Fluid in der Fluidleitungsanordnung in eine Fluid-Druckausgleichskammer geleitet und an deren Ausgang wenigstens teilweise gedrosselt.

[0054] Figur 4 zeigt eine Ansicht auf einen Ausfuhrungsform eines erfindungsgemassen Gitterbausteins 70, der als stapelbarer Quader ausgebildet ist, auf seiner Grundflache steht und von einer Anzahl Warmetauschkanalen 71 vertikal durchsetzt ist. Bevorzugt sind zwei erhohte Bereiche 72 auf der Oberseite sind gegengleich zu zwei Vertiefungen in der Grundflache ausgebildet, derart, dass ein weiterer Gitterbaustein 70, auf den gezeigten Gitterbaustein 70 aufgesetzt oder auf diesem gestapelt, auf diesem zentriert ist, derart, dass die Warmetauschkanale 71 beider Gitterbausteine miteinander fluchten.

[0055] An den Seitenwanden 74 des Gitterbausteins 70 sind Rillen 71' angeordnet, deren Kontur einem halben Warmetauschkanal 71 entspricht. Werden zwei Gitterbausteine 70 Seite an Seite (oder Stirnseite an Stirnseite) nebeneinander platziert, bilden die dann einander gegenüberliegenden Rillen 71' zusammen einen Wärmetauschkanal 71. An den Ecken des Gitterbausteins 70 sind Rillen 71" angeordnet, deren Kontur einem Viertel eines Warmetauschkanals 71 entspricht. Werden vier Gitterbausteine 70 nebeneinander platziert, so dass sie mit einer Ecke an eine Ecke der anderen Gitterbausteine 70 anstossen, bilden die vier aneinander gelegte Rillen 71" zusammen einen Warmetauschkanal 71. Zum Beispiel diese Ausbildung der Gitterbausteine 70 erlaubt eine zwischenraumfreie Stapelung der Gitterbausteine 70 zu einem Stapel 50 (Figur 3b), wobei dann die Warmetauschkanale 71 und die aus Rillen 71', 71" gebildeten Warmetauschkanale 71 in einem regelmässigen Muster angeordnet sind, das sich uber alle Gitterbausteine 70 des Stapels 51 erstreckt.

[0056] PA 26Es ergibt sich ein stapelbarer Gitterbaustein 70 fur einen geschichteten Warmespeicher, mit einer Aufstandsflache und einer Oberflache und Seitenflachen und mit von der Aufstandsflache zur Oberflache verlaufenden Warmetauschkanalen, wobei diese bevorzugt parallel und im gleichem Abstand zueinander angeordnet sind, im Querschnitt rund sind, einen Wirk-Durchmesser 25 mm oder weniger aufweisen, und wobei der Abstand von benachbarten Warmetauschkanalen 10 mm oder weniger betragt. PA 27 Weiter bevorzugt betragt der Durchmesser der Warmetauschkanale eines Gitterbausteins 20 mm oder weniger, bevorzugt 15 mm oder weniger, ganz bevorzugt 10 mm oder weniger und besonders bevorzugt 5 mm. PA 28 Schliesslich kann der Abstand zwischen benachbarten Wärmetauschkanälen bevorzugt 8 mm, bevorzugt 6 mm, aber wenigstens das Dreifache des durchschnittlichen Korndurchmessers des Materials des Gitterbausteins betragen. Feuerfeste Gitterbausteine für Cowpers bzw. Regeneratoren sind dem Fachmann bekannt, d.h. auch das Material, aus dem sie bestehen können und deren Herstellung, bzw. durch Giessen. Die Gitterbausteine gemäss der vorliegenden Erfindung können bevorzugt aus solchen Materialien bestehen und durch Giessen hergestellt werden.

[0057] Beispielsweise kann ein Gitterbaustein 70 gemass Figur 4 als Gitterbaustein 52 im Warmespeicher 40 nach den Figuren 3a bis 3c verwendet werden, derart, dass der Stapel 51 aus Gitterbausteinen 70 gebildet wird. Dann fluchten die Warmetauschkanale 71 der aufeinander gestapelten Gitterbausteine 70 und bilden jeweils einen durch den ganzen Stapel 51 durchgehenden Wärmetauschkanal 71*, wie er als Beispiel in Figur 3b im Stapel 51 eingezeichnet ist.PA 17Dann ergibt sich bevorzugt nach Figur 3b, dass die Wärmetauschkanale des Stapels vertikal verlaufen und der Anschluss fur die Zuleitung von kaltem, Warme transportierendem Fluid unterhalb des Stapels angeordnet ist. PA 6 Bevorzugt ist dann die Entladungs-Strömungsrichtung vertikal von unten nach oben gerichtet.

[0058] Die vergleichsweise kleinen Durchmesser der Warmetauschkanäle 71 (bzw. der Rillen 71',71") sind vorteilhaft, weil sich so eine günstige grosse Oberfläche der Wände der Wärmetauschkanale 71 zum durchströmenden Volumen des Fluids ergibt, was den Wärmeübergang zwischen dem Fluid und dem Gitterbaustein 70 fördert. Solch kleine Durchmesser wiederum sind möglich, weil die Versorgung durch die Fluidleitungsanordnung 55 in der kalten Fluidkammer 65 die Versorgung jedes Wärmetauschkanals 71* mit gleichem Fluiddruck sicherstellt. Um die Wände der Wärmetauschkanäle 71 bzw. der durchgehenden Wärmetauschkanäle 71* in einem Giessvorgang einwandfrei herzustellen, sollte deren Durchmesser wenigstens das Dreifache des durchschnittlichen Korndurchmessers des Materials des Gitterbausteins betragen - umgekehrt bedeutet dies, dass derart kleine, im Stand der Technik unbekannte Durchmesser erfindungsgemass moglich sind.

[0059] PA 8Es ergibt sich, dass bevorzugt das Fluid durch einen als Stapel von Gitterbausteinen ausgebildeten Feststoff geleitet wird, wobei die Gitterbausteine parallele, voneinander getrennte Warmetauschkanale aufweisen, bevorzugt mit gleichem Querschnitt und bevorzugt mit gleichem Abstand zu einander, und wobei die Gitterbausteine gegeneinander derart ausgerichtet werden, dass die Wärmetauschkanäle in Strömungsrichtung hintereinander liegender Gitterbausteine mit einander fluchten, so dass fluchtende Warmetauschkanale zusammen jeweils einen geraden, ununterbrochen durch den Stapel durchgehenden Warmetauschkanal bilden, der von den anderen Warmetauschkanalen getrennt ist.PA 12Dabei wird vorzugsweise wobei das Fluid durch im Feststoff angeordnete Warmetauschkanale geleitet, die gleichen Querschnitt und gleich Lange aufweisen und voneinander getrennt in gleichem Abstand voneinander angeordnet sind.

[0060] PA 2Aus beispielsweise Figur 3b ist ersichtlich, dass bevorzugt das das Fluid während dem Entladen des Warmespeichers vom Anschluss fur die Zuleitung zum Feststoff und dann durch im Feststoff angeordnete, voneinander getrennte Warmetauschkanale geleitet wird.PA 3Weiter ergibt sich bevorzugt, dass das Fluid uber eine Fluidleitungsanordnung aufweisende kalte Fluidkammer zum Feststoff und bevorzugt zu im Feststoff angeordneten Warmetauschkanalen geleitet wird.

[0061] Figur 5a zeigt zur Verdeutlichung eines Teils der Fluidleitungsanordnung 55 der kalten Fluidkammer 23 (Figuren 2a,b und 3a bis c) eine Ansicht auf einen Stapel 51 von Gitterbausteinen 70 der auf (in der Figur mehrteiligen) als U-Balken 61 ausgebildeten Trägern gelagert ist, wie dies in den Figuren 3a bis 3c dargestellt ist. Die U-Balken 61 besitzen seitliche, gegen oben gerichtete Schenkel 51',51", die durch Verbindungsabschnitte 51''' miteinander verbunden sind. Weiter werden die U-Balken 61 durch Distanzelemente 63 parallel und im Abstand gehalten, wobei die Distanzelemente 63 derart bemessen sind, dass die Schenkel 51',51" aller U-Balken 61 gleichen Abstand zueinander haben und so Fluidkanale 60 mit gleichen Abmessungen bilden, die sich unter der ganzen Unterseite des Stapels 51 hindurch erstrecken. Das Fluid wird auf der einen Seite der Fluidkanäle 60 zugefuhrt, auf der anderen Seite sind diese verschlossen, so beim Entladevorgang dass, wie oben erwahnt, zugefuhrtes Fluid zwangsläufig nach oben in die Warmetauschkanale 71* des Stapels 51 eintreten muss.

[0062] Der Stapel 51 ruht mit seinem Gewicht auf den U-Balken 61, welche bevorzugt aus demselben Material wie die Gitterbausteine 70 bestehen, damit feuerfest, d.h. gegen die im Warmespeicher herrschenden Temperaturen resistent sind. Zudem ist dieses Material druckfest, so dass es das Gewicht des Stapels 51 tragen kann. Vorteilhaft an der Lagerung durch die U-Balken 61 ist, dass in Kombination eine Fluidleitungsanordnung fur die über die ganze Grundflache des Stapels 51 gleichmässige Zuleitung von Fluid und eine Lagerung des beträchtlichen Gewichts des Stapels 51 ermöglicht wird, wobei der Herstellaufwand dafür sehr klein ist.

[0063] PA 19Es ergibt sich bevorzugt Warmespeicher bei dem die kalte Fluidkammer eine Anzahl von unterhalb dem Stapel angeordneten, nebeneinander verlaufenden Tragern aufweist, die das Gewicht des Stapels tragen, wobei der Raum zwischen den Tragern eine Anzahl von Fluidkanalen bildet, die von einer Seite her der Fluidzuleitung unter den Stapel und in diesen dienen und auf ihrer anderen Seite geschlossen sind, und an deren Oberseite die Mundungen der durchgehenden Warmetauschkanale liegen.PA 20Weiter ergibt sich bevorzugt, dass wobei die Träger als parallel neben einander liegende U-Balken mit nach oben gerichteten U-Schenkein ausgebildet sind, wobei das Gewicht des Stapels auf die oberen Enden der U-Schenkel wirkt, und wobei der Raum zwischen den U-Schenkeln die horizontal verlaufenden Fluidkanale bildet, an deren Oberseite die Mundungen der durchgehenden Warmetauschkanale liegen und bevorzugt die U-Balken uber Distanzelemente im Abstand zueinander angeordnet sind, wobei die Breite der Distanzelemente der Breite der Verbindungsabschnitte der U-Balken entspricht.

[0064] Figur 5b zeigt zur Verdeutlichung eine 3D Ansicht auf den Stapel 51 von Gitterbausteinen 70, gelagert auf den U-Balken 61 nach Figur 5a, wobei zusätzlich eine Ausführungsform einer Drosselanordnung 22 (Figur 2a und b) in der Ausfuhrungsform nach den Figuren 3b und c dargestellt ist. Die Druckausgleichskammer 58 ist gestrichelt dargestellt, um den Blick auf die Anordnung auf die Abschnitte 59', 59" der Lochblende 59 freizugeben.

[0065] Figur 6a zeigt eine Ansicht auf einen erfindungsgemassen Verteiler-Gitterbaustein 53, der bis auf an seiner Unterseite 81 vorgesehenen Querkanalen 82 gleich ausgebildet ist wie der Gitterbaustein 70 von Figur 4. Die gleiche Ausbildung entsprechend dem Gitterbaustein 70 erlaubt, den Verteiler-Gitterbaustein 80 zu stapeln wie die Gitterbausteine 70, nämlich zwischenraumfrei und mit Warmetauschkanalen 71, die bei Stapelung mit denjenigen der anderen Gitterbausteine 70 fluchten und mit diesen zusammen durchgehende Wärmetauschkanale 71* bilden. Damit kann der Verteiler-Gitterbaustein 80 wie in Figur 3b gezeigt den Stapel 51 von Gitterbausteinen 70 in einer untersten Schicht 52 erganzen, da er in Bezug auf die Speicherung von Warme und den Transfer von Warme von und zum durchströmenden Fluid dieselben Eigenschaften wie die Gitterbausteine 70 des Stapels 51 besitzt.

[0066] Die Querkanäle 84 erstrecken sich bevorzugt uber die ganze Unterseite 81 des Verteiler-Gitterbausteins 80, wobei an der Aussenseite 74 des Verteiler-Gitterbausteins 80 ein Querkanal 84' angeordnet ist, dessen aussere Seitenwand fehlt. Dadurch kann ein angrenzend an die Aussenseite 74 platzierter Verteiler-Gitterbaustein 80 mit seiner ausseren Seitenwand 74' den Querkanal 84' schliessen, worauf dieser funktionell zu einem normalen Querkanal 84 wird. Dies analog zur Bildung von Warmeleitkanalen 71 durch aneinandergrenzende Rillen 71', s dazu die Beschreibung zu Figur 4.

[0067] Zwischen den Querkanalen 84 befinden sich Auflagerippen 83, die eine Aufstandsflache fur den Verteiler-Gitterbaustein 53 bilden, auf denen der Verteiler-Gitterbaustein 53 aufsteht.

[0068] Figur 6b zeigt in einer 3D Ansicht auf den Stapel 51 mit einer Schicht 52 von Verteiler-Gitterbausteinen 53 gemass Figur 3b, wobei aber nur ein Ausschnitt entsprechend dem gestrichelten Bereich 83 mit Sicht in Richtung des Pfeils 85 in Figur 5a dargestellt ist. In dieser Ansicht ist der Verlauf der Querkanale 84 in Bezug auf die U-Balken 61 ersichtlich: Die Verteiler-Gitterbausteine 53 liegen auf den Schenkeln 61', 61" der U-Balken 61 auf, wobei dadurch Warmetauschkanale 71 bzw. 71* auf der Auflageflache der Schenkel 61', 61" enden und nun uber die Querkanale 82 mit den Fluidkanalen 60 verbunden sind. Die Querkanäle 82 stellen damit sicher, dass am Ort der Schenkel 61', 61" endende Warmetauschkanale 71, 71* gleich mit Fluid durchströmbar sind, wie irgend einer der Wärmetauschkanäle 71, 71*. Wie erwahnt, erstrecken sich die Querkanäle 84 fur einfache Herstellung bevorzugt über die ganze Länge des Verteiler-Gitterbausteins 53, können aber auch nur solange sein, dass sie sich genügend über die Breite der Schenkel 61', 61" bzw. des jeweiligen Trägers für den Stapel 51 erstrecken, um die Verbindung der betroffenen Warmetauschkanale 71 mit den Fluidkanalen 60 sicherzustellen. Bevorzugt verbinden im Querschnitt die Querkanäle 82 nur benachbarte, nebeneinander verlaufende Warmetauschkanale 71a und 71b, um die die Belastung der Struktur zu minimieren. Je breiter de Querkanäle 84 sind, desto grosser die Beanspruchung im Material des Verteiler-Gitterbausteins 53 auf Grund des durch ihn getragenen Gewichts der uber ihm gestapelten Gitterbausteine 52. Jeder Warmetauschkanal 71, 71* ist nur einem Querkanal zugeordnet, was eine optimale Auslegung der Querkanale 84 zusammen mit den Warmetauschkanalen 71, 71* erlaubt.

[0069] PA 10Es ergibt sich ein Verfahren, wonach bevorzugt Verfahren das Fluid vor dem Warme speichernden Feststoff durch Verteiler-Gitterbausteine geleitet wird, die Warmetauschkanale aufweisen, welche ihrerseits im Feststoff vorgesehenen Warmetauschkanalen fluchten, wobei fluchtende Wärmetauschkanale zusammen jeweils einen durch diesen durchgehenden Warmetauschkanal bilden, und wobei weiter die in Entladungs-Strömungsrichtung stromaufwärts liegende Eintrittsseite der Verteiler-Gitterbausteine Querkanale aufweisen, die nur benachbarte Reihen von Warmetauschkanalen mit einander verbinden, dabei jeder Warmetauschkanal einem Querkanal zugeordnet ist, derart, dass zwischen jeweils zwei benachbarten Querkanalen durch diese eine Auflagerippe gebildet wird, auf welchen die Verteiler-Gitterbausteine gelagert sind.

[0070] PA 24Es ergibt sich weiter, dass der Warmespeicher 40 bevorzugt Verteiler-Gitterbausteine aufweist, die dieselbe Anordnung von Warmetauschkanalen aufweisen wie die Gitterbausteine und zwischenraumfrei derart zwischen der kalten Fluidkammer und dem Stapel angeordnet sind, dass ihre Warmetauschkanale mit denjenigen der Gitterbausteine fluchten und so einen Abschnitt der durchgehenden Warmetauschkanale bilden, und wobei die Verteiler-Gitterbausteine an ihrer der kalten Fluidkammer zugewendeten Seite Querkanale aufweisen, die benachbarte Reihen von den Warmetauschkanalen der Verteiler-Gitterbausteine mitenander verbinden, dabei jeder Warmetauschkanal einem Querkanal zugeordnet wird, derart, dass zwischen jeweils zwei benachbarten Querkanalen durch diese eine Auflagerippe gebildet wird, auf welchen die Verteiler-Gitterbausteine mit der kalten Fluidkammer verbunden sind. PA 30 Weiter ergibt sich ein Verteiler-Gitterbaustein wobei an einer Unterseite des Verteiler-Gitterbausteins in dieser verlaufende Querkanale vorgesehen sind, die benachbarte Reihen von den Warmetauschkanälen der Gitterbausteine mit einander verbinden, und jeder Wärmetauschkanal nur einem Querkanal zugeordnet ist, derart, dass zwischen jeweils zwei benachbarten Querkanalen durch diese eine Auflagerippe mit einer Aufstandsflache gebildet wird.

[0071] Figur 7 zeigt in einer 3D Ansicht auf einen Abschnitt eines erfindungsgemassen Drossel-Gitterbaustein 54, der mit der Ausnahme der Warmetauschkanale 90 gleich ausgebildet ist wie der Verteiler-Gitterbaustein 53. Zur Entlastung der Figur sind die Erhebungen 72 der Gitterbausteine 52 und Verteiler-Gitterbausteine 53 weggelassen - die Drossel-Gitterbausteine 54 sind jedoch in gleicher Art spaltfrei stapelbar wie diese. An den Aussenseiten des Drossel-Gitterbausteins 54 sind sind Rillen 90' vorhanden, die einer Halfte eines Warmetauchkanals 90 entsprechen, wie dies bei den Rillen 71' der Gitterbausteine 52 und Verteiler-Gitterbausteine 53 der Fall ist - werden zwei Drossel-Gitterbausteine 54 spaltfrei nebeneinander positioniert, ergeben zwei einander gegenuberliegende Rillen 90' einen Warmetauschkanal 90.

[0072] Die Wärmetauschkanäle 90 des Drossel-Gitterbausteins 54 unterscheiden sich von den Wärmetauschkanälen 71 eines Gitterbausteins 52 bzw. eines Verteiler-Gitterbaustein 53 durch ihren Durchmesser - abgesehen davon sind sie in der gleichen Art ausgebildet und angeordnet, wie dies bei einem Gitterbaustein 52 bzw. einem Verteiler-Gitterbaustein 53 der Fall ist.

[0073] In der Figur ist ersichtlich, dass der Durchmesser eines Wärmetauschkanals 90 an der Unterseite 81 des Drossel-Gitterbausteins 54 kleiner ist als an dessen Oberseite 91, was einer Verengung des Wärmetauschkanals 90 entspricht, wobei der Ubergang vom kleineren zum Grosseren Durchmesser beispielsweise in einer konischen Stufe 94 bestehen kann. Der untere Abschnitt 92 des Drossel-Gitterbausteins zwischen den Stufen 94 und den Querkanälen 84 entspricht damit einer Drosselanordnung 22 (Figur 2a), welche das Fluid gleich wie die Lochblende 29 drosselt, mit dem gleichen Effekt, s. dazu die Beschreibung zu den Figuren 2a und b, 3b und c sowie 5a und b.

[0074] Je nach der Auslegung des Wärmespeichers im konkreten Fall kann der Fachmann vorsehen, die Drosselanordnung 22 mit einer Lochblende 29 und mit einer Schicht von Drossel-Gitterbausteinen 54 vorzusehen (s. dazu Figur 3b) oder alternativ nur mit einer Lochblende (Figur 3b in der die Schicht 52 nur Verteiler-Gitterbausteine 53 enthält) oder nur mit Drossel-Gitterbausteinen, wenn in einer Anordnung gemäss Figur 3b die Lochblende 29 wegfällt und die Schicht 52 nur Drossel-Gitterbausteine enthalt). Damit wird je nach der Auslegung des Wärmespeichers die Drosselung des Fluids (zwischen 30% und 90% des gesamten Druckabfalls) entweder ganz durch eine Lochblende 29 oder durch Drossel-Gitterbausteine 54 erreicht, oder teilweise durch eine Lochblende 29 und teilweise durch Drossel-Gitterbausteine 54.

[0075] Es sei angemerkt, dass die Schicht 52 von Drossel-Gitterbausteinen 54 gemäss Figur 3b grundsätzlich auch oben am Stapel 51 oder im Stapel 52 auf beliebiger Höhe angeordnet werden kann. Besonders günstig erscheint jedoch die Lage in Entladungsströmungsrichtung vor dem Stapel 51, da dann der die Thermokline leicht störende Einfluss der möglicherweise kalteren Aussenseite des Stapels 51 wegfällt, s. die Beschreibung zu Figur 2b.PA 14Es ergibt sich damit bevorzugt ein Warmespeicher, bei dem die Drosselanordnung zwischen dem Anschluss fur die Zuleitung von kaltem Fluid und dem Stapel vorgesehen ist.

[0076] PA 9, 11Es ergibt sich ein Verfahren, wonach Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Fluid beim Entladen des Warmespeichers stromaufwarts vom Wärme tauschenden Feststoff durch Drossel-Gitterbausteine geleitet wird, die Wärmetauschkanäle aufweisen, welche ihrerseits mit im Feststoff vorgesehenen Wärmetauschkanälen fluchten, wobei fluchtende Wärmetauschkanäle zusammen jeweils einen durch diesen durchgehenden Warmetauschkanal bilden, und wobei die Wärmetauschkanale der Drossel-Gitterbausteine eine als Drossel ausgebildete Verengung aufweisen, derart, dass durch die Drossel-Gitterbausteine wenigstens einen Teil der Drosselung stattfindet.PA 23Weiter ergibt sich ein Wärmespeicher, bei dem die Drosselanordnung Drossel-Gitterbausteine aufweist, die dieselbe Anordnung von Wärmetauschkanälen aufweisen wie die Gitterbausteine und zwischenraumfrei derart zwischen der kalten Fluidkammer und dem Stapel angeordnet sind, dass ihre Warmetauschkanäle mit denjenigen der Gitterbausteine fluchten und so einen Abschnitt der durchgehenden Warmetauschkanäle bilden, und wobei wobei die Wärmetauschkanale der Drossel-Gitterbausteine eine als Drossel ausgebildete Verengung aufweisen, derart, dass durch die am Stapel angeordneten Drossel-Gitterbausteine wenigstens einen Teil des Druckabfalls des Fluids der Drosselung durch die Drosselanordnung bewirkt wird.PA 29Schliesslich ergibt sich Drossel-Gitterbaustein fur einen Wärmespeicher, wobei die Warmetauschkanale in in einem von der Grundfläche ausgehenden, verengten Abschnitt einen kleineren Drossel-Durchmesser aufweisen. PA 25 Das bedeutet, dass bevorzugt die Warmetauschkanäle der Verteiler-Gitterbausteine eine als als Drossel ausgebildete Verengung aufweisen, derart, dass durch die am Stapel angeordneten Drossel-Gitterbausteine wenigstens einen Teil des Druckabfalls des Fluids der Drosselung bewirkt wird.PA 16Das bedeutet auf die Lochblende 29 bezogen bei einem erfindungsgemässen Wärmespeicher, dass die Drosselanordnung eine Lochblende aufweist, die derart ausgebildet ist, dass während der Entladung des Wärmespeichers der Druckabfall im durch die Lochblende hindurchfliessenden Fluid wenigstens teilweise dem durch die Drosselung bewirkten Druckabfall entspricht.

[0077] PA 13Zusammenfassend besitzt ein erfindungsgemässer einen Anschluss fur die Zuleitung von kaltem, Wärme transportierendem Fluid und einen Anschluss für die Abgabe des nach der Aufnahme von Wärme warmen Warme transportierenden Fluids, und einen zwischen den Anschlüssen angeordneten, Fluidkanale aufweisenden, Wärme speichernden Feststoff, weiter einen eine kalte Fluidkammer fur die Zuleitung von Fluid zum Stapel, wobei der Feststoff als zwischenraumfreier Stapel von Gitterbausteinen ausgebildet ist, die parallele Warmetauschkanale aufweisen und derart gestapelt sind, dass die Warmetauschkanale hintereinanderliegender Gitterbausteine miteinander fluchten und fluchtende Warmetauschkanale zusammen einen durch den Stapel hindurchverlaufenden durchgehenden Wärmetauschkanal bilden, wobei zwischen dem Anschluss für die Zuleitung und dem Anschluss für die Ableitung von Fluid eine Drosselanordnung vorgesehen ist, die der-art ausgebildet ist, dass im Betrieb des Wärmespeichers bei seiner Entladung der Druckabfall im Fluid durch die Drosselanordnung 30% bis 90% des gesamten Druckabfalls im Fluid zwischen den Anschlüssen betragt.

Claims (30)

1. Verfahren zum Entladen von Wärme aus einem eine kalte und eine warme Seite aufweisenden, von einem Warme transportierenden Fluid durchströmten, geschichteten Wärmespeicher mit einer Fullung von Wärme speicherndem, im Fluidstrom liegenden und mit diesem Wärme tauschenden Feststoff, wobei das Fluid zwischen einem Anschluss fur die Zuleitung von kaltem, Warme transportierenden Fluid und einen Anschluss fur die Abgabe des nach der Aufnahme von Warme warmen, Warme transportierendem Fluid einen Druckabfall aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass das Fluid wahrend dem Entladen des Wärmespeichers in Entladungs-Strömungsrichtung zwischen dem Anschluss fur die Zuleitung und dem Anschluss fur die Abgabe durch eine Drosselanordnung geleitet und in dieser gedrosselt wird, derart, dass der Druckabfall durch die Drosselung 30% bis 90% des gesamten Druckabfalls im Fluid zwischen den beiden Anschlüssen beträgt.

2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Fluid wahrend dem Entladen des Warmespeichers vom Anschluss für die Zuleitung zum Feststoff und dann durch im Feststoff angeordnete, voneinander getrennte Wärmetauschkanale geleitet wird,

3. Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Fluid über eine Fluidleitungsanordnung aufweisende kalte Fluidkammer zum Feststoff und bevorzugt zu im Feststoff angeordneten Warmetauschkanälen geleitet wird.

4. Verfahren nach Anspruch 1, wobei der Druckabfall im Fluid durch die Drosselung mehr als 40%, bevorzugt mehr als 50%, besonders bevorzugt mehr als 60%, ganz bevorzugt mehr als 70% oder mehr als 80% beträgt.

5. Verfahren nach Anspruch 1, wobei zur wenigstens teilweisen Drosselung der Fluidstrom durch eine bevorzugt stromaufwärts vom Feststoff angeordnete, im Fluidstrom liegende, diesen drosselnde Lochblende geleitet wird.

6. Verfahren nach Anspruch 2, wobei die Entladungs-Strömungsrichtung in vertikal verlaufenden Warmetauschkanalen von unten nach oben gerichtet wird.

7. Verfahren nach Anspruch 3, wobei das zu erwärmende Fluid in der Fluidleitungsanordnung in eine Fluid-Druckausgleichskammer geleitet und an deren Ausgang wenigstens teilweise gedrosselt wird.

8. Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Fluid durch einen als Stapel von Gitterbausteinen ausgebildeten Feststoff geleitet wird, wobei die Gitterbausteine parallele, voneinander getrennte Wärmetauschkanale aufweisen, bevorzugt mit gleichem Querschnitt und bevorzugt mit gleichem Abstand zu einander, und wobei die Gitterbausteine gegeneinander derart ausgerichtet werden, dass die Warmetauschkanale in Strömungsrichtung hintereinander liegender Gitterbausteine mit einander fluchten, so dass fluchtende Warmetauschkanale zusammen jeweils einen geraden, ununterbrochen durch den Stapel durchgehenden Warmetauschkanal bilden, der von den anderen Warmetauschkanalen getrennt ist.

9. Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Fluid stromaufwärts vom Wärme tauschenden Feststoff durch Drossel-Gitterbausteine geleitet wird, die Wärmetauschkanale aufweisen, welche ihrerseits mit im Feststoff vorgesehenen Wärmetauschkanälen fluchten, wobei fluchtende Wärmetauschkanäle zusammen jeweils einen durch diesen durchgehenden Wärmetauschkanal bilden, und wobei die Wärmetauschkanäle der Drossel-Gitterbausteine eine als Drossel ausgebildete Verengung aufweisen, derart, dass durch die Drossel-Gitterbausteine wenigstens einen Teil der Drosselung stattfindet.

10. Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Fluid vor dem Wärme speichernden Feststoff durch Verteiler-Gitterbausteine geleitet wird, die Wärmetauschkanäle aufweisen, welche ihrerseits im Feststoff vorgesehenen Wärmetauschkanälen fluchten, wobei fluchtende Wärmetauschkanäle zusammen jeweils einen durch diesen durchgehenden Wärmetauschkanal bilden, und wobei weiter die in Entladungs-Strömungsrichtung stromaufwärts liegende Eintrittsseite der Verteiler-Gitterbausteine Querkanäle aufweisen, die nur benachbarte Reihen von Wärmetauschkanälen mit einander verbinden, dabei jeder Wärmetauschkanal einem Querkanal zugeordnet ist, derart, dass zwischen jeweils zwei benachbarten Querkanälen durch diese eine Auflagerippe gebildet wird, auf welchen die Verteiler-Gitterbausteine gelagert sind.

11. Verfahren nach Anspruch 10, wobei die Wärmetauschkanäle der Verteiler-Gitterbausteine eine als Drossel ausgebildete Verengung aufweisen derart, dass durch die Verteiler-Gitterbausteine wenigstens einen Teil der Drosselung stattfindet.

12. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, wobei das Fluid durch im Feststoff angeordnete Warmetauschkanäle geleitet wird, die gleichen Querschnitt und gleich Länge aufweisen und voneinander getrennt in gleichem Abstand voneinander angeordnet sind.

13. Geschichteter Wärmespeicher zur Ausfuhrung des Verfahrens nach Anspruch 1, mit einem Anschluss fur die Zuleitung von kaltem, Warme transportierendem Fluid und einem Anschluss fur die Abgabe des nach der Aufnahme von Warme warmen Warme transportierenden Fluids, mit einem zwischen den Anschlussen angeordneten, Fluidkanäle aufweisenden, Wärme speichernden Feststoff, und mit einer kalten Fluidkammer fur die Zuleitung von Fluid zum Stapel, dadurch gekennzeichnet, dass der Feststoff als zwischenraumfreier Stapel von Gitterbausteinen ausgebildet ist, die parallele Wärmetauschkanäle aufweisen und derart gestapelt sind, dass die Warmetauschkanäle hintereinanderliegender Gitterbausteine miteinander fluchten und fluchtende Wärmetauschkanäle zusammen einen durch den Stapel hindurchverlaufenden durchgehenden Wärmetauschkanal bilden, wobei zwischen dem Anschluss fur die Zuleitung und dem Anschluss für die Ableitung von Fluid eine Drosselanordnung vorgesehen ist, die derart ausgebildet ist, dass im Betrieb des Wärmespeichers bei seiner Entladung der Druckabfall im Fluid durch die Drosselanordnung 30% bis 90% des gesamten Druckabfalls im Fluid zwischen den Anschlussen beträgt.

14. Wärmespeicher nach Anspruch 13 wobei die Drosselanordnung zwischen dem Anschluss für die Zuleitung von kaltem Fluid und dem Stapel vorgesehen ist. Nach allen AO der DrosselAO

15. Wärmespeicher nach Anspruch 13, wobei die Drosselanordnung derart ausgebildet ist, dass der Druckabfall im Fluid durch die Drosselung mehr als 40%, bevorzugt mehr als 50%, besonders bevorzugt mehr als 60%, ganz bevorzugt mehr als 70% oder mehr als 80% beträgt.

16. Wärmespeicher nach Anspruch 13, wobei die Drosselanordnung eine Lochblende aufweist, die derart ausgebildet ist, dass wahrend der Entladung des Wärmespeichers der Druckabfall im durch die Lochblende hindurchfliessenden Fluid wenigstens teilweise dem durch die Drosselung bewirkten Druckabfall entspricht.

17. Wärmespeicher nach Anspruch 13, wobei die Wärmetauschkanäle des Stapels vertikal verlaufen und der Anschluss fur die Zuleitung von kaltem, Warme transportierendem Fluid unterhalb des Stapels angeordnet ist.

18. Warmespeicher nach Anspruch 13, wobei die Drosselanordnung unterhalb des Stapels angeordnet ist.

19. Wärmespeicher nach Anspruch 13, wobei die kalte Fluidkammer eine Anzahl von unterhalb dem Stapel angeordneten, nebeneinander verlaufenden Trägern aufweist, die das Gewicht des Stapels tragen, wobei der Raum zwischen den Tragern eine Anzahl von Fluidkanälen bildet, die von einer Seite her der Fluidzuleitung unter den Stapel und in diesen dienen und auf ihrer anderen Seite geschlossen sind, und an deren Oberseite die Mündungen der durchgehenden Warmetauschkanäle liegen.

20. Warmespeicher nach Anspruch 19, wobei die Träger als parallel neben einander liegende U-Balken mit nach oben gerichteten U-Schenkeln ausgebildet sind, wobei das Gewicht des Stapels auf die oberen Enden der U-Schenkel wirkt, und wobei der Raum zwischen den U-Schenkeln die horizontal verlaufenden Fluidkanäle bildet, an deren Oberseite die Mündungen der durchgehenden Wärmetauschkanale liegen und bevorzugt die U-Balken uber Distanzelemente im Abstand zueinander angeordnet sind, wobei die Breite der Distanzelemente der Breite der Verbindungsabschnitte der U-Balken entspricht.

21. Warmespeicher nach Anspruch 19, wobei die Drosselanordnung eine Lochblende aufweist, die an der Seite der Fluidzuleitung unter den Stapel an der Stirnseite der Fluidkanäle angeordnet ist und den Eingang in die Fluidkanale betriebsfahig uberdeckt.

22. Warmespeicher nach Anspruch 13, wobei zwischen dem Anschluss fur die Zuleitung von Fluid und der Drosselanordnung eine Druckausgleichskammer vorgesehen ist.

23. Wärmespeicher nach Anspruch 13, wobei die Drosselanordnung Drossel-Gitterbausteine aufweist, die dieselbe Anordnung von Wärmetauschkanälen aufweisen wie die Gitterbausteine und zwischenraumfrei derart zwischen der kalten Fluidkammer und dem Stapel angeordnet sind, dass ihre Wärmetauschkanale mit denjenigen der Gitterbausteine fluchten und so einen Abschnitt der durchgehenden Warmetauschkanale bilden, und wobei wobei die Warmetauschkanäle der Drossel-Gitterbausteine eine als Drossel ausgebildete Verengung aufweisen, derart, dass durch die am Stapel angeordneten Drossel-Gitterbausteine wenigstens einen Teil des Druckabfalls des Fluids der Drosselung durch die Drosselanordnung bewirkt wird.

24. Wärmespeicher nach Anspruch 13, wobei der Verteiler-Gitterbausteine aufweist, die dieselbe Anordnung von Warmetauschkanalen aufweisen wie die Gitterbausteine und zwischenraumfrei derart zwischen der kalten Fluidkammer und dem Stapel angeordnet sind, dass ihre Wärmetauschkanäle mit denjenigen der Gitterbausteine fluchten und so einen Abschnitt der durchgehenden Warmetauschkanäle bilden, und wobei die Verteiler-Gitterbausteine an ihrer der kalten Fluidkammer zugewendeten Seite Querkanäle aufweisen, die benachbarte Reihen von den Wärmetauschkanälen der Verteiler-Gitterbausteine mitenander verbinden, dabei jeder Wärmetauschkanal einem Querkanal zugeordnet wird, derart, dass zwischen jeweils zwei benachbarten Querkanälen durch diese eine Auflagerippe gebildet wird, auf welchen die Verteiler-Gitterbausteine mit der kalten Fluidkammer verbunden sind.

25. Wärmespeicher nach Anspruch 23, wobei die Wärmetauschkanäle der Verteiler-Gitterbausteine eine als als Drossel ausgebildete Verengung aufweisen, derart, dass durch die am Stapel angeordneten Drossel-Gitterbausteine wenigstens einen Teil des Druckabfalls des Fluids der Drosselung bewirkt wird.

26. Stapelbarer Gitterbaustein fur einen geschichteten Wärmespeicher nach Anspruch 11, mit einer Aufstandsfläche und einer Oberfläche und Seitenflächen und mit von der Aufstandsfläche zur Oberfläche verlaufenden Wärmetauschkanälen, dadurch gekennzeichnet, dass diese parallel und im gleichem Abstand zueinander angeordnet sind, im Querschnitt rund, einen Wirk-Durchmesser 25 mm oder weniger aufweisen, und dass der Abstand von benachbarten Wärmetauschkanälen 10 mm oder weniger beträgt.

27. Gitterbaustein nach Anspruch 26, wobei der Durchmesser der Wärmetauschkanale 20 mm oder weniger, bevorzugt 15 mm oder weniger, ganz bevorzugt 10 mm oder weniger und besonders bevorzugt 5 mm betragt.

28. Gitterbaustein nach Anspruch 26, wobei der Abstand zwischen benachbarten Wärmetauschkanälen 8 mm, bevorzugt 6 mm, aber wenigstens das Dreifache des durchschnittlichen Korndurchmessers des Materials des Gitterbausteins betragt.

29. Drossel-Gitterbaustein nach Anspruch 26, wobei die Wärmetauschkanäle in in einem von der Grundflache ausgehenden, verengten Abschnitt einen kleineren Drossel-Durchmesser aufweisen.

30. Verteiler-Gitterbaustein nach Anspruch 26, wobei an einer Unterseite des Verteler-Gitterbausteins in dieser verlaufende Querkanäle vorgesehen sind, die benachbarte Reihen von den Wärmetauschkanalen der Gitterbausteine mit einander verbinden, und jeder Wärmetauschkanal einem Querkanal zugeordnet ist, derart, dass zwischen jeweils zwei benachbarten Querkanälen durch diese eine Auflagerippe mit einer Aufstandsflache gebildet wird.