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Die Erfindung bezieht sich auf eine Verwendung einer mörtel- oder beton artigen Masse, welche als Zuschlagstoff dichte Stahlwerkschlacke enthält und mit einem Bindemittel aus der
Gruppe Zement, Kalk, Gips gebunden ist, wobei das Bindemittel gegebenenfalls mit Kunstharzzusät- zen modifiziert ist.
Es sind Massen vorgenannter Art aus der DE-OS 2837854 bekannt. Diese bekannten Massen dienen zur Herstellung von Mauersteinen nach dem sogenannten Kalksandsteinverfahren, bei dem die Massen verdichtet und geformt und anschliessend unter Dampfdruck gehärtet werden.
Es ist dabei besonderes Augenmerk auf das Erzielen einer guten Wärmedämmung der Mauersteine gelegt, wofür der Masse gegebenenfalls zusätzlich leichtgewichtige Zuschlagstoffe, wie z. B.
Blähton oder Bims, beigemengt werden.
Gemäss der Erfindung ist eine Verwendung einer wie eingangs angeführt zusammengesetz- ten Masse als Wärmespeichermaterial an heizmediendurchflossenen Rohrleitungen bzw. Kanälen vorgesehen.
Bei bekannten Wärmespeichern, bei denen zur Wärmespeicherung an heizmediendurchflossenen
Rohrleitungen bzw. Kanälen eine mörtel- oder betonartige Masse angeordnet ist, ist der Zuschlag- stoff dieser Masse aus natürlichen Sanden oder aus entsprechend gebrochenem oder gemahlenem, natürlichem Gestein gebildet ; die erzielbare Wärmespeicherfähigkeit ist durch die Eigenschaften dieser Zuschlagstoffe bestimmt.
Durch die erfindungsgemässe Verwendung einer Masse eingangs genannter Art können Wärmespeicher erhalten werden, die eine gegenüber den vorgenannten bekannten Wärmespeichern wesentlich erhöhte Wärmespeicherfähigkeit besitzen und mit geringem Aufwand auf einfache Weise aus leicht erhältlichen Materialien hergestellt werden können und die auch verschiedene weitere Eigenschaften aufweisen, die in bestimmten Einsatzfällen sehr vorteilhaft sind.
So kann durch die verhältnismässig gute Wärmeleitfähigkeit der zur Wärmespeicherung vorgesehenen Masse sowohl ein rasches Aufheizen der gesamten Speichermasse als auch eine rasche Entnahme der in der Masse gespeicherten Wärme erzielt werden, was in vielen Betriebsfällen sehr vorteilhaft ist, und es ist weiter in einer Reihe von Anwendungsfällen die besondere mechanische Widerstandsfähigkeit der das Wärmespeichermaterial bildenden Masse, welche wesentlich grösser ist als die Widerstandsfähigkeit von Mörtel- oder Betonmassen, die natürliche Sande oder Gesteine als Zuschlag enthalten, ein wesentlicher Vorteil.
Die verbesserten Eigenschaften von Wärmespeichern die unter Verwendung einer Masse eingangs erwähnter Art als Wärmespeichermasse aufgebaut sind, erscheinen dadurch erklärbar, dass dichte Stahlwerkschlacke, bedingt durch ihre Zusammensetzung ein höheres spez. Gewicht aufweist als die üblicherweise zur Beton- und Mörtelbereitung verwendeten Natursande, und dass sich mit dem Einsatz dieser Schlacke eine bessere Wärmeleitfähigkeit und meist auch eine höhere Abrieb- und Druckfestigkeit der Beton- bzw. Mörtelmassen ergibt als sie bei Massen auf Basis von Natursanden und Naturgesteinen vorliegt.
Wärmespeicher, die unter Verwendung einer Masse eingangs erwähnter Art als Wärmespeichermasse aufgebaut sind, eignen sich besonders für die Wärmespeicherung bei niedrigen Betriebstemperaturen, wobei aber die Einsatzmöglichkeit dieser Wärmespeicher nicht auf niedrige Betriebstemperaturen beschränkt ist.
Zum Erzielen einer leichten Verarbeitbarkeit der Mörtel- bzw. Betonmasse ist es vorteilhaft, wenn die dichte Stahlwerkschlacke der Masse körnige Form hat. Hiebei ist es zum Erzielen eines dichten Gefüges der Speichermasse, welches das Erzielen einer hohen Speicherkapazität begünstigt, von Vorteil, wenn die dichte Stahlwerkschlacke in verschiedenen Korngrössen in der Masse vorliegt, wobei die Korngrössenverteilung vorzugsweise einer Sieblinie entspricht, die bei der jeweils vorliegenden Kornform eine dichte Packung des Materials ergibt. Es ist dabei in der Praxis vorteilhaft, zur Bereitstellung der jeweils günstigen Korngrössen der Schlacke gebrochene bzw. gemahlene Stahlwerkschlacke einzusetzen.
Als Bindemittel für die wärmespeichernde Masse ist Zement besonders vorteilhaft, und es ist mit Zement als Bindemittel mit verhältnismässig geringem Kostenaufwand eine gute mechanische Bindung der Wärmespeichermasse erzielbar. Es kommen aber auch andere Bindemittel in Betracht, wobei hinsichtlich der hydraulischen Bindemittel besonders Kalk und Gips zu nennen sind ; man kann gewünschtenfalls auch Bindemittelgemische, wie z. B. mit Kunstharzzusätzen
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modifizierte hydraulische Bindemittel, zum Einsatz bringen.
Eine besonders vorteilhafte Ausführungsform der erfindungsgemässen Verwendung ist dadurch gekennzeichnet, dass die Masse zur Herstellung eines Estrichs verwendet wird, in den heizmedien- durchflossene Rohrleitungen eingebettet sind. Bei dieser Ausführungsform kommen verschiedene
Vorteile der erfindungsgemäss zu verwendenden Masse besonders zum Tragen.
Die gute mechanische
Festigkeit dieser Masse erlaubt es, mit verhältnismässig geringer Schichtdicke des Estrichs, der ja die eingebetteten Rohrleitungen vor den mechanischen Belastungen, denen ein Fussboden unterworfen ist, schützen muss, das Auslangen zu finden, und es ergibt das gute Wärmeleitungs- vermögen der Masse zusammen mit einer geringen Schichtdicke dieser Masse ein rasches Passieren der mit dem Heizmedium zugeführten Wärme zum zu beheizenden Raum, was hinsichtlich der
Regelungseigenschaften einer derartigen Heizung einen besonderen Vorteil darstellt ; gleichzeitig wird durch die gute Wärmespeicherkapazität der Masse auch bei verhältnismässig geringer Schicht- dicke des Estrichs eine für die Praxis ausreichende Wärmespeicherung erzielt.
Man kann so eine Schichtdicke des Estrichs vorsehen, welche um ein Drittel geringer ist, als die Schichtdicke von Estrichen, die auf Basis von Natursanden gebildet sind und in denen Heizungsrohre zur
Bildung einer Fussbodenheizung eingebettet sind.
Eine andere Ausführungsform der erfindungsgemässen Verwendung, die insbesondere den
Vorteil hat, dass die Speichermasse weitgehend maschinell verarbeitet werden kann und so auch eine besondere Gleichmässigkeit ihrer thermischen Eigenschaften erzielbar ist, ist dadurch gekenn- zeichnet, dass die Masse unter Bildung von Formsteinen aus dieser Masse für die Herstellung von Fundamentmauern oder-platten, Wänden, Decken eines Bauwerkes, in denen zur Bildung eines Wärmespeichers heizmediendurchflossene Rohrleitungen bzw. Kanäle vorgesehen sind, verwen- det wird. Man kann so auf einfache Weise grosse Wärmespeicherkapazitäten erzielen. Die Formsteine werden vorteilhaft mit Mörtel oder Beton, der selbst als Zuschlagstoff dichte Stahlwerkschlacke enthält, zusammengefügt bzw. vergossen.
Es ergeben sich durch die gute mechanische Widerstandsfähigkeit des erfindungsgemäss verwendeten Wärmespeichermaterials Vorteile, und man kann ohne weiteres dieses Material als tragendes Konstruktionselement in den Mauern, Wänden oder Decken nutzen.
Die erfindungsgemässe Verwendung einer Masse eingangs erwähnter Art als Wärmespeichermaterial eignet sich auch zum Aufbau von Wärmespeichern, bei denen ähnlich wie bei einem Wärmeaustauscher, die Wärmezufuhr mit einem Heizmedium und die Wärmeabfuhr mit einem andern Heizmedium bewerkstelligt wird. Man kann dabei in den Formsteinen Kanäle für wärmezuführende Heizmedien und auch Kanäle für die Wärme abführenden Heizmedien vorsehen. Man erhält eine spezielle Ausbildung, welche z. B. insbesondere zur Nutzung überschüssiger Wärme geeignet ist, welche in Heizgasen vorliegt, die zum Kamin abströmen, wenn man Kanäle für Heizgase und Kanäle zum Einfügen heizmedienführender Rohrleitungen vorsieht. Bei dieser Ausführungsform kann man z.
B. die von einem Heizgerät mit einem in Intervallen betriebenen Brenner herrührenden Heizabgase durch die Heizgaskanäle des Wärmespeichers leiten und die dabei den Heizabgasen entzogene Wärme durch die erzielte Speicherwirkung der Speichermasse kontinuierlich an ein Heizmedium, welches in andern Kanälen des Wärmespeichers geführt ist, übertragen.
In Variation zum Einfügen heizmedienführender Rohrleitungen kann man auch Heizmedien unmittelbar durch entsprechende Kanäle, die in der wärmespeichernden Masse vorgesehen sind, leiten, wobei sich eine solche Ausbildung vor allem für gasförmige Heizmedien, insbesondere Heissluft, eignet.
In weiterer Variation kann man die Wärmezufuhr zur wärmespeichernden Masse und die Wärmeabfuhr von dieser Masse auch ausführen, ohne durch die Masse führende Kanäle vorsehen zu müssen, indem man an der Aussenseite eines entsprechenden Blockes aus Wärmespeichermaterial heizmedienführende Rohrleitungen anordnet.
Die Wärmezufuhr zur wärmespeichernden Masse kann auch durch Wärmestrahlung erfolgen, wobei man den aus der wärmespeichernden Masse bestehenden Körper mindestens an einer Seite seiner Oberfläche strahlungsabsorbierend ausbilden kann ; eine solche Ausführungsform eignet sich gut für einen Einsatz als Sonnenkollektor.