SE463623B - Latentvaermeackumulator med icke soenderfallande smaeltande aemnen - Google Patents

Latentvaermeackumulator med icke soenderfallande smaeltande aemnen

Info

Publication number
SE463623B
SE463623B SE8503748A SE8503748A SE463623B SE 463623 B SE463623 B SE 463623B SE 8503748 A SE8503748 A SE 8503748A SE 8503748 A SE8503748 A SE 8503748A SE 463623 B SE463623 B SE 463623B
Authority
SE
Sweden
Prior art keywords
material system
heat
accumulator
volume
active
Prior art date
Application number
SE8503748A
Other languages
English (en)
Other versions
SE8503748D0 (sv
SE8503748L (sv
Inventor
W Ahrens
T Noack
R Naumann
H-H Emons
W Voigt
U Seltmann
Original Assignee
Bauakademie Ddr
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 Bauakademie Ddr filed Critical Bauakademie Ddr
Publication of SE8503748D0 publication Critical patent/SE8503748D0/sv
Publication of SE8503748L publication Critical patent/SE8503748L/sv
Publication of SE463623B publication Critical patent/SE463623B/sv

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09KMATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K5/00Heat-transfer, heat-exchange or heat-storage materials, e.g. refrigerants; Materials for the production of heat or cold by chemical reactions other than by combustion
    • C09K5/02Materials undergoing a change of physical state when used
    • C09K5/06Materials undergoing a change of physical state when used the change of state being from liquid to solid or vice versa
    • C09K5/063Materials absorbing or liberating heat during crystallisation; Heat storage materials
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28DHEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
    • F28D20/00Heat storage plants or apparatus in general; Regenerative heat-exchange apparatus not covered by groups F28D17/00 or F28D19/00
    • F28D20/02Heat storage plants or apparatus in general; Regenerative heat-exchange apparatus not covered by groups F28D17/00 or F28D19/00 using latent heat
    • F28D20/025Heat storage plants or apparatus in general; Regenerative heat-exchange apparatus not covered by groups F28D17/00 or F28D19/00 using latent heat the latent heat storage material being in direct contact with a heat-exchange medium or with another heat storage material
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/14Thermal energy storage

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
  • Central Heating Systems (AREA)
  • Food Preservation Except Freezing, Refrigeration, And Drying (AREA)
  • Structure Of Emergency Protection For Nuclear Reactors (AREA)
  • Thermotherapy And Cooling Therapy Devices (AREA)
  • Investigating Or Analyzing Materials Using Thermal Means (AREA)
  • Filling Or Discharging Of Gas Storage Vessels (AREA)

Description

465 623: 2 nackdelar: - Uppladdning eller urladdning av ackumulatorn är förenad med en höjning eller sänkning av ackumulatortemperaturen, som medför en konstant - i praktiken mycket ofördelaktig - glid- ning av ackumulatortemperaturen och värmeöverföringseffekten vid uppladdning och urladdning av ackumulatorn och ökade kostnader för regleringsteknik, som måste användas.
På grund av den i allmänhet låga specifika värmekapaciteten hos ackumulatormaterialen, är massa/effektförhållandet mycket ogynnsamt jämfört med den i det följande beskrivna latentvärmeackumulatorn.
Ackumuleringen av stora värmemängder är förenad med stora ackumulatorvolymer, som i tekniken ofta icke kan realiseras eller endast kan realiseras till hög kostnad (byggnad av kompletterande omgivande hus) eller som påverkar kostnads- förhållandena mycket ofördelaktigt.
För minskning av ackumulatorvolymerna till tekniskt hanter- bara storleksordningar måste stora temperaturskillnader mellan uppladdnings- och urladdningstillstånd tillåtas och den därvid nödvändiga höjningen av uppladdningstemperaturen utöver den erforderliga utmatningstemperaturen hos värmeför- brukarsystemet samt försämringen eller förintelsen av värme- källans energetiska kvalitet (exergihalt) tages på köpet.
Vid användning av vatten, såsom det vanligast använda acku- mulatormaterialet, blir ackumuleringen av stora energimäng- der i synnerhet problematisk, när den för det tekniska utnyttjandet erforderliga ackumulatortemperaturen ligger vid den övre temperaturgränsen för vatten (trycklöst vid ca 90°C), såsom exempelvis för upphettningsanläggningar 90/70°C. av vattentemperaturen är icke möjlig utan tryck och leder En höjning av ackumuleringsförmågan genom höjning till en avsevärd teknisk och apparativ merkostnad, som ytterligare försämrar de i sig ofördelaktiga kostnadsför- 463 623 hållandena.
En möjlighet att övervinna dessa olägenheter erbjuder ackumu- latorer, som arbetar mindre på basis av kännbar värme utan mer på basis av latent värme, såsom smält- och stelningsvärme, förångnings- och kondensationsvärme, reaktionsvärme, hydrati- seringsvärme, lösningsvärme, kristallisationsvärme och lik- nande.
Ackumulatorer av denna typ betecknas i litteraturen "latent- värmeackumulatorer".
Dessa ackumulatorer har jämfört med konventionella ackumulato- rer följande fördelar: - Vid uppladdning och urladdning förblir ackumulatortempera- turen konstant inom ett snävt område under värmeupptagningen och värmeavgivandet.
- Värmeöverföringseffekten förblir - beroende på den ifråga- varande tekniska lösningen - likaledes konstant inom ett snävt område.
- Jämfört med konventionella ackumulatorer är värmeupptag- ningsförmågan beroende på använt ackumulatormaterial och beroende på bredden av totaltemperaturområdet, inom vilket värmeupptagningen och värmeavgivandet äger rum, mellan 2 och 40 gånger större.
De mest iögonenfallande förbättringarna utgör i synnerhet sådana latentvärmeackumulatorer, som arbetar på basis av smält- och stelningsvärmen.
För sådana ackumulatorer finns det en rad av lösningar, vilka i huvudsak övervinner de med smältbara material inherenta och kända värmefysikaliska och fysikalisk-kemiska problemen.
Till dessa hör DE 26 48 678, DD 154 125, DE-OS 19 28 694, 465 625 4 DE-OS 25 23 234, DE-OS 25 17 920 och DE-OS 25 17 921 samt- WP C 09 K/24 36 19, som har angivit förbättringar beträffande den materialmässiga förberedelsen av ackumulatormaterialen, förhindrande av underkylningar, skiktbildning och liknande. Ännu icke löst är följande problem: Benägenheten hos vissa icke under sönderdelning smältande, exempelvis kongruent och eutektiskt smältande material, till tillväxt av de vid stelnandet bildade kristallerna till agglo- merat med stor volym, vilka såväl vid värmeinmatning som värmeutmatning leder till starkt minskade värmeöverförings- effekter samt till skorpbildning, ogenomsläpplighet för smäl- tan, till termiska spänningar och höjda tryck i ackumulatorns inre.
Dessutom är det från litteraturen känt att genom tillsats av fluorhaltiga ytaktiva ämnen storleken av de vid stelnande av 2804 . 10 H20) bildade kristallerna kan minskas. Ett motsvarande patent föreligger med US 4 267 879. inkongruent smältande glaubersalt (Na Konkreta lösningar för minskningen av kristallstgrleken hos icke sönderfallande (exempelvis kongruent) smältande latent- ackumulatormaterial är däremot icke kända. Överförandet på kongruent smältande material, såsom exempelvis Na2S . 5 H20 har icke lett till någon framgång. Ändamålet med uppfinningen Det är ändamålet med uppfinningen att utveckla en latentvärme- ackumulator med icke sönderfallande smältande ämnen, med vilken utan användning av mekaniska medel bildningen av agglo- merat, skorpbildningar och ogenomsläppliga bildningar med stor volym förhindras och samtidigt stora värmein- och värmeutmat- ningseffekter möjliggöres. yfi-v s 463 623 Beskrivning-av uppfinningens väsen Latentvärmeackumulatorer med utan sönderdelning smältande äm- nen, exempelvis kongruent och eutektiskt smältande ämnen, har benägenhet att vid stelnandet bilda kristaller, som sluter sig samman till agglomerat med stor volym. Dessa är orsaken till ringa värmein- och -utmatningseffekter samt termiska spänning- ar i ackumulatorns inre. Förhindrandet av dessa olägenheter åstadkommes enligt uppfinningen genom en aktiv ackumulator- fyllning, som innehåller tre materialsystem I, II och III och eventuellt ett fjärde materialsystem IV, såsom anges nedan.
Materialsystem I Bestående av ett eller fler ämnen, som på grund av dessas omvandlingsvärme, t.ex. smältvärme, och dessas specifika värmekapacitet uppvisar värmeackumuleringsegenskaper, smälter utan sönderfall bildande en homogen smälta och är användbara såsom värmeackumulatormaterial.
Andelen av materialsystem I i totalvolymen av den aktiva acku- mulatorfyllningen uppgår enligt uppfinningen till 50-95 volym- procent.
Materialsystem II Bestående av ett eller av flera komponenter sammansatt fly- tande värmetransportmedium, i vilket materialsystem I icke är lösligt eller endast betingat lösligt. Härvid uppfyller tät- heten av materialsystem II (PII) och tätheten av den smältfly- tande fasen av materialsystem I (PI) enligt uppfinningen betingelsen _91 syn, t.ex. 0,8 fI, varvid ångtrycket av materialsystemet I (PDI) och ångtrycket av materialsystemet II (P ) enligt uppfinningen uppfyller DII betingelsen PDI Andelen av materialsystem II av totalvolymen av den aktiva ackumulatorfyllningen i ackumulatorn uppgår till 3 till 465 625 6 50 volymprocent.
Materialsystem III Bestående av ett eller fler ytaktiva ämnen. Andelen av mate- rialsystem III av totalvolymen av den aktiva ackumulatorfyll- ningen hos latentvärmeackumulatorn uppgår till 0,01 till volymprocent. Materialsystem III har uppgiften att vid stelnande av materialsystem I bilda små kristaller och för- hindra sammanväxningar och/eller skorpbildningar.
Materialsystem IV Bestående av en eller fler groddbildare, som på grund av deras gitterstruktur åstadkommer groddbildningsförloppet eller utlö- ser heterogen groddbildning.
Enligt uppfinningen uppgår andelen av materialsystem IV av totalvolymen av den aktiva ackumulatorfyllningen hos latent- värmeackumulatorn till O till 20 volymprocent.
Om materialsystem I icke eller endast i ringa grad underkyles, bortfaller andelen av materialsystem IV i den aktiva ackumula- torfyllningen.
Utföringsexempel Latentvärmeackumulatorn enligt uppfinningen skall beskrivas utförligare vad beträffar den aktiva ackumulatorfyllningen med hänvisning till en ritning (figur 1): Materialsystem I: Mg(NO3)2 . 6 H20 och MgCl2 . 6 H20 såsom eutektisk blandning med 70 volymprocent Materialsystem II: Klorbrommetan CH2ClBr med 28 volymprocent Materialsystem III: Cordesin W med l volymprocent Materialsystem IV: Aktivt kol med l volymprocent De 4 materialsystemen är ifyllda i en tät och värmeisolerande .J 463 62; 7 behållare l i form av en blandning såsom aktiv ackumulator- fyllning 2.
Inuti behållaren l är en värmeöverförare 3 anordnad så, att den helt täckes av ackumulatorfyllningen 2. En ytterligare värmeöverförare 4 är anordnad så, att den endast omges av ånga av materialsystem II i ett hålrum 5.
Värmetillförseln genomföres genom den av ackumulatorfyllningen 2 omslutna värmeöverföraren 3, värmeuttaget genom den av värmetransportmedelsånga omgivna värmeöverföraren 4. Värme- tillförsel och värmebortföring förlöper under trefaldig fas- omvandling.
Vid en värmetillförsel ovanför smälttemperaturen förångas materialsystem II. Vid sammanträffande med ännu icke smält material av materialsystem I kondenseras detta och material- system I smälter. Den av materialsystem II avgivna kondensa- tionsvärmen upptages av materialsystem I såsom smältvärme.
Vid värmeuttag under smälttemperaturen förångas material från materialsystem II, i detta fall vid ett lägre tryck än vid värmetillförseln. Det därför erforderliga förångningsvärmet uttages från ackumulatormaterialet (materialsystem I), vilket härvid stelnar. Ångan av materialsystem II kondenseras på värmeöverföraren 4 och det frigjorda kondensationsvärmet upptages av värmeöver- föraren 4.
Värmeöverföringen förlöper i båda fallen under intensiv blås- bildning med stark omblandning av ackumulatorfyllningen, vari- genom en över hela ackumulatormaterialet likformigt fördelad värmeupptagning resp. värmeavgivning åstadkommes. Denna i sig kända process förlöper vid utan sönderfall smältande ämnen vid frånvaro av materialsystem III under bildning av agglomerat, sammanväxningar och skorpbildningar med stor volym. 463 625 8 Genom tillsats av materialsystem III undvikes detta. Det bil- das beroende på intensiteten av blåsbildningen och mängden av materialsystem III kristaller med liten volym, som bildar en luckrare och genomsläppligare fyllning i ackumulatorns inre.
Materialsystem IV erfordras för att vid värmeuttag utlösa kristallbildningen och förhindra underkylning. fw*

Claims (1)

1. 465 623 PATENTKRAV Latentvärmeackumulator med utan sönderdelning smäl- tande ämnen med en aktiv ackumulatorfyllning, som skall omblandas i en ackumulatorbehållare, k ä n n e t e c k n a d därav, att den aktiva ackumulatorfyllningen innehåller tre materialsystem I, II, III och eventuellt ett fjärde material- system IV, varvid - materialsystem I består av ett eller fler ämnen, som på grund av dessas omvandlingsvärme och specifika värmekapaci- tet har värmeackumulerande egenskaper, vid smältning bildar en homogen smälta, exempelvis den eutektiska blandningen av Mg(N03)2 . 6 H20 och MgCl2 . 6 H20 med en andel av 50 till 95 volymprocent av totalvolymen av den aktiva ackumulator- fyllningen, ~ - materialsystem II består av en vätska innehållande en eller fler komponenter såsom värmetransportmedel, i vilken mate- rialsystem I icke är lösligt, varvid tätheten av material- systemet II (fäl) och tätheten av den smältflytande fasen av materialsystemet I (fl) uppfyller betingelsen f: 5 fi: samt ångtrycket av materialsystemet I (PDI) och ångtrycket av materialsystemet II (PDII) uppfyller betingelsen P 44 P DI DII och dess andel av totalvolymen av den aktiva ackumulator- fyllningen uppgår till 3 till 50 volymprocent, - materialsystem III består av ett eller fler ytaktiva ämnen och dess andel av totalvolymen av den aktiva ackumulator- fyllningen uppgår till 0,01 till 5 volymprocent, - materialsystem IV består av en eller fler groddbildare och dess andel av totalvolymen av den aktiva ackumulatorfyll- ningen uppgår till 0 till 20 volymprocent.
SE8503748A 1984-08-09 1985-08-08 Latentvaermeackumulator med icke soenderfallande smaeltande aemnen SE463623B (sv)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DD84266128A DD236862A3 (de) 1984-08-09 1984-08-09 Latentwaermespeicher mit nicht zersetzend schmelzenden stoffen

Publications (3)

Publication Number Publication Date
SE8503748D0 SE8503748D0 (sv) 1985-08-08
SE8503748L SE8503748L (sv) 1986-02-10
SE463623B true SE463623B (sv) 1990-12-17

Family

ID=5559521

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SE8503748A SE463623B (sv) 1984-08-09 1985-08-08 Latentvaermeackumulator med icke soenderfallande smaeltande aemnen

Country Status (9)

Country Link
JP (1) JPS6152588A (sv)
AT (1) AT391555B (sv)
BG (1) BG48415A1 (sv)
CH (1) CH669206A5 (sv)
CS (1) CS497385A1 (sv)
DD (1) DD236862A3 (sv)
DE (1) DE3521548A1 (sv)
HU (1) HU204299B (sv)
SE (1) SE463623B (sv)

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4042268A1 (de) * 1990-12-31 1992-07-02 Gerd Hoermansdoerfer Speichersalz-mischungen
JP2943609B2 (ja) * 1994-06-21 1999-08-30 トヨタ自動車株式会社 蓄熱装置
WO2001016250A1 (de) 1999-08-28 2001-03-08 SCHÜMANN SASOL GmbH Latentwärmespeichermaterial
EP1240270A1 (de) 1999-11-23 2002-09-18 Schümann Sasol GmbH Dynamischer latentwärmespeicher
DE102008029972A1 (de) 2008-06-26 2009-12-31 Bayerisches Zentrum für Angewandte Energieforschung e.V. Verfahern zur Verhinderung von Separation in Latentwärmespeichermaterialien
DE102010028676A1 (de) 2010-05-06 2011-11-10 Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt e.V. Verfahren zur Aufnahme, Abgabe und Speicherung von Wärme sowie Latentwärmespeicher zur Anwendung des Verfahrens

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2917192A1 (de) * 1979-04-26 1980-11-06 Kay Laboratories Inc Mehrfach verwendbares waermekissen
US4272392A (en) * 1979-11-02 1981-06-09 The Dow Chemical Company Hydrated Mg(NO3)2 /MgCl2 reversible phase change compositions
CA1160443A (en) * 1980-12-22 1984-01-17 George A. Lane Hydrated mgc1.sub.2 reversible phase change compositions hydrated mg(no.sub.3).sub.2 reversible phase change compositions
JPS58195786A (ja) * 1982-05-08 1983-11-15 Matsushita Electric Ind Co Ltd 潜熱型蓄熱装置
JPS58219395A (ja) * 1982-06-15 1983-12-20 Matsushita Electric Ind Co Ltd 潜熱型蓄熱装置
DD225857A3 (de) * 1982-09-30 1985-08-07 Bauakademie D Ddr Inst Fuer He Hochleistungswaermespeicher

Also Published As

Publication number Publication date
HUT42174A (en) 1987-06-29
AT391555B (de) 1990-10-25
BG48415A1 (en) 1991-02-15
CS497385A1 (en) 1987-09-17
DD236862A3 (de) 1986-06-25
JPH0438998B2 (sv) 1992-06-26
HU204299B (en) 1991-12-30
DE3521548A1 (de) 1986-02-20
SE8503748D0 (sv) 1985-08-08
SE8503748L (sv) 1986-02-10
ATA180885A (de) 1990-04-15
JPS6152588A (ja) 1986-03-15
CH669206A5 (de) 1989-02-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US2677664A (en) Composition of matter for the storage of heat
NO791377L (no) Varmeutvekslingslegemer.
SE463623B (sv) Latentvaermeackumulator med icke soenderfallande smaeltande aemnen
CZ145094A3 (en) Salt mixture, process of its preparation and use
US4123380A (en) Waste disposal
EP4067455B1 (en) Heat storage material composition, and heat storage system for heating and cooling building
JPS5642098A (en) Compound regenerating material and manufacture thereof
GB1596076A (en) Freezing mixture compositions
US4406806A (en) Thermal energy storage
GB1564878A (en) Method of improving the leaching resistance of solidified bitumen products containing radioactive substances
CN107211874A (zh) 一种可控温型拼接育苗基质槽
EP0146304B1 (en) Heat storage material
Evans Requirements of an ice nucleus
SE461469B (sv) Vaermelagringsanordning
DE2720188C3 (sv)
JPS5514427A (en) Heat accumulator
Bajnóczy et al. Experimental investigation of a calcium chloride-water heat storage system for off-peak energy supply and solar heating
JPS6251993B2 (sv)
GB2033566A (en) A cooling pack and a process for its production
JPS63273787A (ja) 蓄熱材カプセル
JPS5747192A (en) Heat accumulating device
JP2538635B2 (ja) 蓄熱材
JP2020196818A (ja) 蓄熱材組成物及び建築物の冷暖房用の蓄熱システム
Marchart Heterogeneous Exchange between Chromium (III)-oxide and Chromate
EP0257001A1 (en) A thermal accumulation process comprising the use of ternary mixtures of hydrate salts, and a device using said mixtures

Legal Events

Date Code Title Description
NUG Patent has lapsed

Ref document number: 8503748-9

Effective date: 19940310

Format of ref document f/p: F