AT509274B1 - LATENT HEAT STORAGE WITH STIRRER - Google Patents

Description

österreichisches Patentamt AT509 274B1 2012-01-15Austrian Patent Office AT509 274B1 2012-01-15

Beschreibung [0001] Die Erfindung betrifft einen Latentwärmespeicher gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 1 sowie ein Verfahren zum Beladen und Entladen eines Latentwärmespeichers gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 20.Description: [0001] The invention relates to a latent heat accumulator according to the preamble of patent claim 1 and to a method for loading and unloading a latent heat accumulator according to the preamble of patent claim 20.

[0002] Zur Speicherung von großen Wärmemengen werden bereits seit längerem Latentwärmespeicher verwendet, bei denen ein Speichermedium während des Beladens bzw. des Entladens, also bei der Wärmezufuhr und der Wärmeentnahme seinen Aggregatzustand zwischen fest und flüssig bzw. flüssig und fest ändert, wobei bei diesem Umwandlungsprozess große Wärmemengen zuzuführen sind bzw. freigegeben werden und darin die große Speicherkapazität begründet ist. Derartige Speichermedien werden auch als Phase-Change-Materials (PCM) bezeichnet und können etwa im Vergleich zu Wasser als Speichermedium bei gleicher Masse eine mehrfache Wärmemenge speichern, wodurch auf kleinem Raum große Mengen an Wärmeenergie gespeichert werden können.For storing large amounts of heat latent heat storage are already used for a long time, in which a storage medium during loading or unloading, ie in the heat and heat removal its physical state between solid and liquid or liquid and solid changes, in this Conversion process large amounts of heat are to be supplied or released and therein the large storage capacity is justified. Such storage media are also referred to as phase-change material (PCM) and can store a multiple amount of heat compared to water as a storage medium with the same mass, which can be stored in a small space large amounts of heat energy.

[0003] Ein Latentwärmespeicher umfasst dabei einen Behälter mit darin enthaltenem Speichermedium sowie einen im Behälter angeordneten oder einen Bestandteil des Behälters bildenden Wärmetauscher, mit dem Wärme zwischen dem Speichermedium und einem durch den Wärmetauscher geleiteten Wärmeträgerfluid ausgetauscht wird. Bei der Verwendung derartiger Latentwärmespeicher können jedoch verschiedene Probleme auftreten, wie sie beispielsweise in US 4,294,078 beschrieben sind. Im Behälter besteht beim Wärmetransport vom bzw. zum Wärmetauscher das Problem, dass das Speichermedium in festem Aggregatzustand Wärme nur schlecht transportieren kann, da als Mechanismus für den Wärmetransport nur die Wärmeleitung innerhalb des festen Speichermediums zu Verfügung steht, während bei flüssigem Aggregatzustand ein Wärmetransport sowohl durch Wärmeleitung als auch durch Konvektion des Speichermediums erfolgen kann. Die pro Zeiteinheit in das feste Speichermedium zuführ-bare bzw. aus diesem abführbare Wärmemenge kann dadurch sehr beschränkt sein und die Leistungsfähigkeit eines derartigen Latentwärmespeichers für die praktische Anwendung unzureichend sein.A latent heat storage thereby comprises a container with storage medium contained therein and arranged in the container or forming part of the container heat exchanger, is exchanged with the heat between the storage medium and a guided through the heat exchanger heat transfer fluid. When using such latent heat storage, however, various problems may occur, as described for example in US 4,294,078. In the container during heat transfer from or to the heat exchanger has the problem that the storage medium in solid state heat can transport poorly, since only the heat conduction within the solid storage medium is available as a mechanism for heat transfer, while in the liquid state, a heat transfer both by Heat conduction can also be done by convection of the storage medium. The amount of heat which can be supplied per unit of time into or out of the solid storage medium can thereby be very limited and the performance of such a latent heat storage device can be insufficient for practical use.

[0004] Ein Ansatz, die schlechte Wärmeleitfähigkeit des festen Speichermediums auszugleichen, besteht darin, den Wärmetauscher so auszuführen, dass er das Volumen des Speichermediums in einem großen Bereich durchsetzt und dadurch beim Wärmetransport nur kurze Wege durch Wärmeleitung zu überbrücken sind. So ist in dem genannten US-Patent 4,294,078 der Wärmetauscher als dreidimensionale, rasterartige oder gitterartige Struktur ausgebildet, die das Volumen des Speichermediums gleichmäßig und fast vollständig durchsetzt.One approach to compensate for the poor thermal conductivity of the solid storage medium, is to run the heat exchanger so that it passes through the volume of the storage medium in a large area and thereby only short distances are bridged by heat conduction during heat transfer. Thus, in said US Patent 4,294,078, the heat exchanger is formed as a three-dimensional, grid-like or lattice-like structure, which uniformly and almost completely passes through the volume of the storage medium.

[0005] Der Nachteil eines derartigen Latentwärmespeichers besteht darin, dass der Wärmetauscher aufwendig herzustellen ist und auch in der Handhabung unpraktisch ist.The disadvantage of such a latent heat storage is that the heat exchanger is expensive to produce and is also impractical to handle.

[0006] Ein anderer Ansatz, das Problem der schlechten Wärmeleitung im festen Speichermedium zu lösen, ist aus DE 20 2007 005 965 U1 bekannt, wonach das Speichermedium mit einem sehr gut wärmeleitenden, dreidimensionalen Geflecht durchsetzt ist und dadurch ein hoher Wärmetransport zum einfach aufgebauten Wärmetauscher bewirkt werden kann. Ein derartiges Geflecht kann jedoch unter Umständen nur sehr umständlich in den Behälter des Latentwärmespeichers eingebracht werden und kann für die Verwendung bei Latentwärmespeichern die auf der Wärmespeicherung in einem unterkühltem, flüssigem Speichermedium basieren, möglicherweise ungeeignet sein, da das Geflecht eine unerwünschte, vorzeitige und spontane Kristallisation des unterkühlten, flüssigen Speichermediums auslösen kann.Another approach to solve the problem of poor heat conduction in the solid storage medium is known from DE 20 2007 005 965 U1, according to which the storage medium is interspersed with a very good heat-conducting, three-dimensional mesh and thereby a high heat transfer to the simple design heat exchanger can be effected. However, such a braid may under some circumstances be placed only very cumbersome in the container of the latent heat storage and may be unsuitable for use in latent heat storage on the heat storage in a supercooled, liquid storage medium, since the braid an undesirable, premature and spontaneous crystallization of the supercooled, liquid storage medium can trigger.

[0007] Bei Latentwärmespeichern, die als Speichermedium Salzhydrate verwenden, kann, wie ebenfalls aus US 4,294,078 bekannt, das Problem der Stratifikation auftreten, bei der sich die Salzlösung entmischt und sich am Boden des Behälters schwer lösliche Salzkristalle ansammeln, die an den planmäßigen Schmelzvorgängen und Erstarrungsvorgängen im Betrieb des Latentwärmespeichers nicht mehr beteiligt sind und daher eine Leistungsverminderung bewirken. Zur Vermeidung dieser Stratifikation ist bekannt, die Salzlösung durch Rühren oder Pumpen regelmäßig zu bewegen, wodurch Konzentrationsunterschieden innerhalb des Speicher- 1/19 österreichisches Patentamt AT509 274B1 2012-01-15 mediums vorgebeugt wird.In latent heat storage systems, which use salt hydrates as storage medium can, as also known from US 4,294,078, the problem of stratification occur, in which the salt solution segregates and accumulate at the bottom of the container sparingly soluble salt crystals, which in the scheduled melting processes and Solidification processes in the operation of the latent heat storage are no longer involved and therefore cause a reduction in performance. To avoid this stratification is known to move the salt solution by stirring or pumping regularly, whereby concentration differences within the storage medium is prevented.

[0008] Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, einen Latentwärmespeicher zur Verfügung zu stellen, bei dem die Problematik der schlechten Wärmeleitung innerhalb des festen Speichermediums ebenfalls gelöst ist, der jedoch einen einfachen Aufbau aufweist. Die Aufgabe der Erfindung wird gelöst durch einen Latentwärmespeicher mit den Merkmalen des unabhängigen Anspruches 1 bzw. das Verfahren zum Beladen bzw. Entladen eines Latentwärmespeichers mit den Merkmalen des unabhängigen Anspruches 20. Erfindungswesentlich dabei ist, dass der Wärmetransport innerhalb des Latentwärmespeichers durch ein am Rührorgan angeordnetes und das Speichermedium in einem großen Volumenbereich durchsetzendes Wärmeleitelement wesentlich verbessert wird. Der überraschende Vorteil der erfindungsgemäßen Ausführung besteht darin, dass das Rührorgan des Rührwerks nicht nur zum Ausgleich von Konzentrationsunterschieden und dadurch der Vermeidung von Stratifikation im flüssigen Aggregatzustand des Speichermediums eingesetzt wird, sondern darüber hinaus durch die daran angeordneten Wärmeleitelemente auch zum wesentlich verbesserten Wärmetransport im festen Aggregatzustand des Speichermediums beiträgt, während die aus dem Stand der Technik bekannten Rührorgane aufgrund ihrer relativ geringen Ausdehnung bzw. Abmessungen im Wesentlichen nur im flüssigen Aggregatzustand des Speichermediums eine Funktion besitzen. Das Wärmeleitelement besitzt dabei eine Wärmeleitfähigkeit, die einem Mehrfachen der Wärmeleitfähigkeit des festen Speichermediums entspricht und ist beispielsweise aus Metall gebildet. Die Wärmeleitfähigkeit beträgt dabei vorzugsweise zumindest 15 W/mK.The object of the invention is to provide a latent heat storage available, in which the problem of poor heat conduction within the solid storage medium is also solved, but has a simple structure. The object of the invention is achieved by a latent heat accumulator having the features of independent claim 1 and the method for loading or unloading a latent heat accumulator with the features of independent claim 20. It is essential to the invention that the heat transfer within the latent heat accumulator by a stirrer arranged on the and the storage medium is substantially improved in a large volume range passing through heat conducting element. The surprising advantage of the embodiment according to the invention is that the stirrer of the agitator is not only used to compensate for concentration differences and thereby avoiding stratification in the liquid state of the storage medium, but also by the heat conducting elements disposed thereon for substantially improved heat transfer in the solid state contributes to the storage medium, while the known from the prior art stirrers have a function due to their relatively small size or dimensions substantially only in the liquid state of matter of the storage medium. The heat-conducting element has a thermal conductivity which corresponds to a multiple of the thermal conductivity of the solid storage medium and is formed, for example, from metal. The thermal conductivity is preferably at least 15 W / mK.

[0009] Eine Ausführung gemäß Anspruch 2 ist von Vorteil, da dadurch die beim Wärmeleitvorgang zum Wärmetauscher hin oder vom Wärmetauscher weg bestehenden Distanzen nur sehr kurz sind und daher große Wärmeleistungen übertragen werden können.An embodiment according to claim 2 is advantageous, as characterized in the heat transfer process to the heat exchanger or away from the heat exchanger distances are very short and therefore large heat outputs can be transmitted.

[0010] Die Ausführung gemäß Anspruch 3 ist von Vorteil, da das im festen Speichermedium zur Wärmeleitung dienende Wärmeleitelement gleichzeitig als beim Rührvorgang im flüssigen Speicherelement wirksames Rührelement verwendet wird.The embodiment according to claim 3 is advantageous because the serving in the solid storage medium for heat conduction heat-conducting element is used simultaneously as the stirring process in the liquid storage element effective stirring.

[0011] Insbesondere können mehrere Wärmeleitelemente auch mehrere Rührelemente umfassen oder diese bilden, wodurch auch die Rührelemente über einen großen Volumenbereich des Speichermediums verteilt sind und daher ein optimaler Konzentrationsausgleich innerhalb des flüssigen Speichermediums bewirkt ist.In particular, a plurality of heat conducting elements may also comprise or form a plurality of stirring elements, whereby the stirring elements are distributed over a large volume range of the storage medium and therefore an optimal concentration balance within the liquid storage medium is effected.

[0012] Die Ausführung gemäß Anspruch 4 ermöglicht die Verwendung von üblichen, hohlzylinderförmigen Wärmetauschern, die in den häufig verwendeten zylindrischen Behältern eingebaut sind. Das innerhalb des Speicherbehälters befindliche Speichermedium wird dabei von den Wärmeleitelementen am Rührorgan in einen großen Volumenbereich durchsetzt, wodurch kurze Wärmeleitwege im festen Speichermedium gegeben sind.The embodiment according to claim 4 allows the use of conventional, hollow cylindrical heat exchangers, which are installed in the frequently used cylindrical containers. The storage medium located within the storage container is penetrated by the heat conducting elements on the stirring element in a large volume range, whereby short heat conduction paths are given in the solid storage medium.

[0013] Die Ausführung gemäß Anspruch 5 bewirkt, dass die Wärmeleitelemente etwa in radialer Richtung zwischen Drehachse des Rührorgans und dem Wärmetauscher und dadurch auch in Richtung des Temperaturgefälles innerhalb des festen Speichermediums verlaufen. Die Wärmeleitfähigkeit der Wärmeleitelemente wird dadurch optimal ausgenützt.The embodiment according to claim 5 causes the heat conducting elements extend approximately in the radial direction between the axis of rotation of the stirring element and the heat exchanger and thereby also in the direction of the temperature gradient within the solid storage medium. The thermal conductivity of the heat-conducting is thereby optimally utilized.

[0014] Die Ausführung gemäß Anspruch 6 bewirkt ebenfalls, dass die Wärmeleitelemente einen Großteil des Volumens des Speichermediums durchsetzen und dadurch die schlechte Wärmeleitfähigkeit des Speichermediums weitgehend kompensiert wird. Die rotationssymmetrische Ausführung des Wärmetauschers kann dabei durch eine bereits zuvor erwähnte, hohlzylindrische Ausführung bewirkt sein oder aber auch durch andere rotationssymmetrische Ausführungen, etwa durch eine kegelförmige oder tonnenförmige Grundform, gegeben sein.The embodiment according to claim 6 also causes the heat conducting elements to enforce a large part of the volume of the storage medium and thus the poor thermal conductivity of the storage medium is largely compensated. The rotationally symmetrical design of the heat exchanger can be effected by an already mentioned above, hollow cylindrical design or be given by other rotationally symmetrical designs, such as by a conical or barrel-shaped basic shape.

[0015] Die Ausführung gemäß Anspruch 7 stellt sicher, dass auch in Richtung parallel zur Drehachse des Rührorgans nur kurze Wärmeleitwege vorhanden sind.The embodiment according to claim 7 ensures that only in the direction parallel to the axis of rotation of the stirring only short heat transfer paths are available.

[0016] Die Ausführung nach Anspruch 8 ermöglicht eine wirtschaftliche Herstellung eines Wärmetauschers, der mit preisgünstigen Materialien aufgebaut ist. Aufgrund des geringeren Einheitspreises einer Kunststoffrohrleitung gegenüber herkömmlichen Wärmetauscherrohren, etwa aus Kupfer, können derartige Wärmetauscher bei gleichen Herstellkosten mit größeren Wärme- 2/19 österreichisches Patentamt AT509 274B1 2012-01-15 tauscheroberflächen versehen sein und auch der Wärmetauscher selbst einen größeren Volumenbereich des Speichermediums durchsetzen. Die den Wärmeaustausch zwischen Speichermedium Wärmeträgerfluid im Wärmetauscher beeinflussende niedrigere Wärmeleitfähigkeit einer Kunststoffrohrleitung gegenüber einer Metallrohrleitung kann durch eine größere Rohrlänge ausgeglichen werden. Eine geeignete Kunststoffrohrleitung kann etwa aus den bekannten Rohren für Fußbodenheizungen gebildet sein.The embodiment according to claim 8 enables an economical production of a heat exchanger, which is constructed with inexpensive materials. Due to the lower unit price of a plastic pipe compared to conventional heat exchanger tubes, such as copper, such heat exchangers can be provided with larger heat exchange surfaces at the same manufacturing costs and also the heat exchanger itself can enforce a larger volume range of the storage medium , The heat transfer between the storage medium heat transfer fluid in the heat exchanger influencing lower thermal conductivity of a plastic pipe relative to a metal pipe can be compensated by a larger pipe length. A suitable plastic pipe can be formed for example from the known pipes for underfloor heating.

[0017] Eine Ausführung gemäß Anspruch 9 ist vorteilhaft, da die Wärmetauschereinheit dadurch eine hohe Stabilität erreicht und dadurch eine gute Handhabbarkeit bei der Montage gegeben ist. Als Halteschienen können vorteilhaft für die Verlegung von Fußbodenheizungen verwendete Halteschienen mit rasterartigen Ausnehmungen für die Kunststoffrohrleitungen zum Einsatz kommen.An embodiment according to claim 9 is advantageous because the heat exchanger unit achieved by a high stability and thereby good handling is given during assembly. As support rails can advantageously be used for the installation of underfloor heating rails used with grid-like recesses for the plastic piping.

[0018] Die Ausführung des Wärmespeichers gemäß Anspruch 10 bewirkt ebenfalls, dass ein größerer Volumenbereich des Speichermediums vom Wärmetauscher selbst durchsetzt ist und dadurch ebenfalls die Wärmeleitwege verkürzt werden. Die Halteschienen, die die Funktion eines Wickelkernes für die Windungen der Rohrleitung des Wärmetauschers haben, besitzen dazu beispielsweise eine wechselnde Abfolge von tiefen und seichten Einkerbungen, wodurch alternierend ein größerer und ein kleinerer Wickelkerndurchmesser und dadurch auch Windungsdurchmesser erzielt wird.The embodiment of the heat accumulator according to claim 10 also causes a larger volume range of the storage medium is penetrated by the heat exchanger itself and thereby also the heat conduction paths are shortened. The support rails, which have the function of a winding core for the turns of the pipe of the heat exchanger, have, for example, an alternating sequence of deep and shallow indentations, whereby alternately a larger and a smaller winding core diameter and thereby winding diameter is achieved.

[0019] Eine Möglichkeit, den Wärmetransport zum Wärmetauscher weiter zu verbessern, besteht in der Ausführung gemäß Anspruch 11, wodurch ein direkter Wärmeübergang zwischen den Wärmeleitelementen und dem Wärmetauscher bewirkt wird.One way to further improve the heat transfer to the heat exchanger, consists in the embodiment according to claim 11, whereby a direct heat transfer between the heat conducting elements and the heat exchanger is effected.

[0020] Eine Ausführung des Latentwärmespeichers gemäß Anspruch 12 ermöglicht eine Langzeitspeicherung von Wärme, da das flüssige, unterkühlte Speichermedium nach Abgabe der spürbaren, sensiblen Wärme sich auf dem Temperaturniveau der Umgebung befindet und solange der flüssige Aggregatzustand aufrecht erhalten bleibt, bei der Speicherung kein weiterer Energieverlust durch Wärmeabgabe an die Umgebung auftritt. Die in diesem Zustand weiterhin enthaltene, latente Wärme wird durch Einleitung der Kristallisation, also den Übergang des flüssigen Speichermediums in den festen Aggregatzustand, freigemacht und kann diese über die Wärmeleitelemente und den Wärmetauscher dem nunmehr in festem Aggregatzustand vorliegenden Speichermedium entzogen werden. Das vorzugsweise verwendete Speichermedium Natrium-Acetat-Trihydrat besitzt eine Schmelztemperatur bzw. Kristallisationstemperatur von ca. 58 °C und ist demnach gut geeignet, mit dem von Sonnenkollektoren zur Verfügung gestellten Temperaturniveau eines Wärmeträgerfluids erwärmt und dabei erschmolzen zu werden (ca. 80 bis 90 °C) und andererseits nach dem Kristallisationsvorgang Wärme an einen Heizkreislauf für Wohnraumheizung (30 bis 50 °C) abzugeben.An embodiment of the latent heat storage according to claim 12 allows long-term storage of heat, since the liquid, supercooled storage medium after delivery of sensible, sensitive heat is at the temperature level of the environment and as long as the liquid state of matter is maintained, when storing no further Energy loss due to heat emission to the environment occurs. The latent heat contained in this state, latent heat is released by initiation of crystallization, ie the transition of the liquid storage medium in the solid state, and this can be withdrawn via the heat conducting elements and the heat exchanger now present in the solid state storage medium. The preferably used storage medium sodium acetate trihydrate has a melting temperature or crystallization temperature of about 58 ° C and is therefore well suited to be heated with the provided by solar panels temperature level of a heat transfer fluid and thereby melted (about 80 to 90 ° C) and on the other hand after the crystallization process to give heat to a heating circuit for domestic heating (30 to 50 ° C).

[0021] Die Ausführung des Speichermediums gemäß Anspruch 13 mit einem Anteil von bis zu 20 % Natriumthiosulfat und/oder bis zu 20 % Natriumnitrat und/oder bis zu 10 % Natronlauge bewirkt eine gute Stabilität des unterkühlten, flüssigen Speichermediums gegenüber spontaner, unerwünschter Kristallisation und bewirkt gleichzeitig eine Erhöhung des aufnehmbaren Energieinhaltes pro Masseeinheit des Speichermediums.The execution of the storage medium according to claim 13 with a proportion of up to 20% sodium thiosulfate and / or up to 20% sodium nitrate and / or up to 10% sodium hydroxide solution causes a good stability of the supercooled, liquid storage medium against spontaneous, unwanted crystallization and simultaneously causes an increase of the recordable energy content per unit mass of the storage medium.

[0022] Zusätzlich zu den verwendeten Wärmeleitelementen kann die Wärmetransportleistung durch die Ausführung des Speichermediums gemäß Anspruch 14 weiter verbessert werden. Durch eine gleichmäßige Verteilung von wärmeleitenden Fasern oder Partikeln im Speichermedium kann dessen Wärmeleitfähigkeit wesentlich erhöht werden.In addition to the heat-conducting elements used, the heat transport performance can be further improved by the embodiment of the storage medium according to claim 14. By a uniform distribution of thermally conductive fibers or particles in the storage medium whose thermal conductivity can be significantly increased.

[0023] Um bei unterkühlbaren, flüssigen Speichermedien die Kristallisation und dadurch die Bereitstellung der Latentwärme zu automatisieren, ist es von Vorteil, wenn gemäß Anspruch 15 am Behälter eine mit einer Steuervorrichtung verbundene, auf das Speichermedium einwirkende Auslösevorrichtung angeordnet ist. Die Auslösevorrichtung bewirkt eine lokale Kristallisation des unterkühlten, flüssigen Speichermediums, die sich in Folge über den gesamten Speicherinhalt ausbreitet. Das Speichermedium wird durch die Auslösevorrichtung angeregt vom metastabilen unterkühlten flüssigen Zustand in den stabilen festen, kristallisierten Zustand überzuge- 3/19 österreichisches Patentamt AT509 274B1 2012-01-15 hen, wobei die Latentwärme frei wird.In order to automate crystallization and thereby the provision of latent heat in undercoolable, liquid storage media, it is advantageous if, according to claim 15 on the container connected to a control device, acting on the storage medium release device is arranged. The triggering device causes localized crystallization of the supercooled liquid storage medium, which propagates as a result over the entire storage contents. The storage medium is excited by the triggering device from the metastable supercooled liquid state to the stable solid, crystallized state, whereby the latent heat is released.

[0024] Eine baulich einfache Lösung für eine Auslösevorrichtung besteht in der Ausführung gemäß Anspruch 16. Mit einem Peltier-Element kann das Speichermedium lokal so stark abgekühlt werden, dass eine spontane Kristallisation auftritt, die als Keim für die weitere, vollständige Kristallisation des Speichermediums dient. Der für den Betrieb des Peltier-Elements erforderliche Strom kann beispielsweise von der Steuervorrichtung zur Verfügung gestellt werden.A structurally simple solution for a triggering device consists in the embodiment of claim 16. With a Peltier element, the storage medium can be cooled locally so strong that a spontaneous crystallization occurs, which serves as a germ for further, complete crystallization of the storage medium , The power required for the operation of the Peltier element can be made available, for example, by the control device.

[0025] Alternativ zu der zuvor beschriebenen, thermischen Auslösung der Kristallisation kann auch ein so genanntes Impfen des unterkühlten, flüssigen Speichermediums erfolgen, bei dem dieses in Kontakt mit kristallinen Oberflächen gebracht wird, an denen sich die gelösten Salzmoleküle anlagern können und dadurch der Kristallisationsvorgang eingeleitet wird. Derartige kristalline Strukturen können etwa durch ein mechanisch verformbares Metallplättchen gebildet sein, wie sie etwa zur Auslösung bei den bekannten Handwärmern eingesetzt werden, oder aber auch durch einen in das flüssige Speichermedium eingetauchten Stab mit daran haftenden Salzkristallen. Bei beiden Varianten ist ein verstellbares Betätigungselement umfasst, das die Schmelze mit den Impfkristallen in Kontakt bringt und das gemäß Anspruch 17 vorteilhaft mittels Magnetkräften, die zwischen Betätigungselement und Auslöseelement wirken, verstellt wird. Durch die zwischen Betätigungselement und Auslöseelement wirkenden Magnetkräfte bewirkt eine außerhalb des Behälters durchgeführte Verstellung des Betätigungselements eine entsprechende Verstellung des Auslöseelements innerhalb des Behälters, wodurch die Kristallisation des flüssigen, unterkühlten Speichermediums eingeleitet werden kann. Der Behälter besteht dabei vorzugsweise aus einem für die magnetischen Feldlinien durchgängigen Material, beispielsweise Kunststoff. Diese Anordnung ermöglicht ein Verstellen des Auslösemechanismus, ohne dass im Behälter eine Öffnung für die mechanische Betätigung oder die Durchführung einer Stromversorgung erforderlich wäre.As an alternative to the above-described, thermal initiation of crystallization, a so-called seeding of the supercooled, liquid storage medium can take place, in which this is brought into contact with crystalline surfaces, where the dissolved salt molecules can accumulate, thereby initiating the crystallization process becomes. Such crystalline structures can be formed for example by a mechanically deformable metal plate, as they are used for example to trigger in the known hand warmers, or even by a dipped into the liquid storage medium bar with salt crystals adhering thereto. In both variants, an adjustable actuating element is included, which brings the melt with the seed crystals in contact and advantageous according to claim 17 by means of magnetic forces acting between the actuating element and the trigger element, is adjusted. Due to the magnetic forces acting between the actuating element and the triggering element, an adjustment of the actuating element carried out outside the container effects a corresponding adjustment of the triggering element within the container, whereby the crystallization of the liquid, supercooled storage medium can be initiated. The container preferably consists of a continuous material for the magnetic field lines material, such as plastic. This arrangement allows the triggering mechanism to be adjusted without requiring an opening in the container for the mechanical actuation or the implementation of a power supply.

[0026] Um die Stabilität des unterkühlten flüssigen Speichermediums gegenüber unverwünschter, vorzeitiger Kristallisation zu erhöhen, kann es von Vorteil sein, wenn gemäß Anspruch 18 das Speichermedium im Behälter von einem Ölfilm bedeckt ist, wobei dieser bei ebener Oberfläche des flüssigen Speichermediums eine Dicke zwischen 3 mm und 20 mm, vorzugsweise zwischen 5 mm und 10 mm aufweist. Dieser Ölfilm verhindert, dass möglicherweise auf die Oberfläche des flüssigen Speichermediums auftreffende Schmutzpartikel als Kristallisationskeime wirksam werden und die Kristallisation spontan einsetzt, bevor diese aktiv eingeleitet wird, wenn die gespeicherte Latentwärme benötigt wird.In order to increase the stability of the supercooled liquid storage medium against unwanted, premature crystallization, it may be advantageous if, according to claim 18, the storage medium in the container is covered by an oil film, wherein this at a flat surface of the liquid storage medium has a thickness between mm and 20 mm, preferably between 5 mm and 10 mm. This oil film prevents dirt particles possibly impinging on the surface of the liquid storage medium from acting as nucleation nuclei and spontaneously initiating crystallization before it is actively introduced when the stored latent heat is needed.

[0027] Eine weitere Verkürzung der Wärmeleitwege innerhalb des Behälters kann gemäß Anspruch 19 dadurch bewirkt werden, dass das Rührorgan mit dem Wärmeelement einen Leitungskanal für die Durchleitung von Wärmeträgerfluid umfasst und dadurch selbst als Wärmetauscher ausgebildet ist. Weiters ist es dadurch auch möglich, auf einen fix eingebauten Wärmetauscher zu verzichten.A further shortening of the heat conduction paths within the container can be effected according to claim 19, characterized in that the stirring element comprises a conduit for the passage of heat transfer fluid with the heat element and thereby formed itself as a heat exchanger. Furthermore, it is also possible to dispense with a permanently installed heat exchanger.

[0028] Eine vorteilhafte Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens besteht gemäß Anspruch 21 dadurch, dass vor der Phasenumwandlung mit Kristallisation des Speichermediums das Wärmeleitelement an den Wärmetauscher angenähert oder in berührenden Kontakt mit diesem gebracht wird. Die Wärmeleitelemente sind dazu verstellbar am Rührorgan gelagert und können dadurch im flüssigen Aggregatzustand des Speichermediums entsprechende Verstellbewegungen ausführen und durch die Annäherung oder Kontaktierung der Wärmetransport bei dem Speichermedium in festem Aggregatzustand erhöht werden.An advantageous development of the method according to the invention consists according to claim 21, characterized in that prior to the phase transformation with crystallization of the storage medium, the heat conducting element is brought closer to the heat exchanger or brought into touching contact with this. The heat-conducting elements are adjustably mounted on the stirrer and can thereby perform corresponding adjustment movements in the liquid state of matter of the storage medium and be increased by the approach or contacting the heat transfer in the storage medium in solid state.

[0029] Gemäß Anspruch 22 ist bei dieser Verfahrensvariante weiters vorteilhaft, wenn durch eine Logikschaltung und eine Sensoranordnung die aktive Einleitung der Kristallisation, also die Aktivierung der Auslösevorrichtung, erst nach der Annäherung oder Kontaktierung des zumindest einen Wärmeelements an den Wärmetauscher ausgelöst wird.According to claim 22 is further advantageous in this process variant when triggered by a logic circuit and a sensor arrangement, the active initiation of crystallization, ie the activation of the triggering device, only after the approach or contacting the at least one heat element to the heat exchanger.

[0030] Die mögliche Erhöhung der Wärmetransportleistung innerhalb des kristallisierten Speichermediums durch Verwendung eines als Wärmetauscher ausgebildeten Rührorgans wurde bereits zuvor beschrieben. 4/19 österreichisches Patentamt AT509 274B1 2012-01-15 [0031] Zum besseren Verständnis der Erfindung wird diese anhand der nachfolgenden Figuren näher erläutert.The possible increase in the heat transfer performance within the crystallized storage medium by using a designed as a heat exchanger stirrer has already been described above. For a better understanding of the invention, this will be explained in more detail with reference to the following figures.

[0032] [0033] [0034] [0035] [0036] [0037] [0038] [0039] [0040][0038] [0039] [0038] [0039]

Es zeigen jeweils in stark schematisch vereinfachter Darstellung:Each shows in a highly schematically simplified representation:

Fig. 1 einen Schnitt durch einen erfindungsgemäßen Latentwärmespeicher;1 shows a section through a latent heat storage device according to the invention.

Fig. 2 einen Schnitt durch eine weitere Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Latentwärmespeichers;2 shows a section through a further embodiment of a latent heat accumulator according to the invention;

Fig. 3 einen Schnitt durch eine weitere Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Latentwärmespeichers;3 shows a section through a further embodiment of a latent heat accumulator according to the invention;

Fig. 4 einen Schnitt durch eine weitere Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Latentwärmespeichers;4 shows a section through a further embodiment of a latent heat accumulator according to the invention;

Fig. 5 die Führung der Wicklungen bei einem Wärmetauscher gemäß Fig. 4 in Draufsicht in Richtung V;5 shows the guidance of the windings in a heat exchanger according to FIG. 4 in plan view in the direction V;

Fig. 6 einen Teilschnitt durch einen Latentwärmespeicher mit zwei alternativen Formen von Auslösevorrichtungen;6 shows a partial section through a latent heat accumulator with two alternative forms of triggering devices;

Fig. 7 einen Teilschnitt durch einen Latentwärmespeicher mit verstellbaren Wärmeleitelementen;7 shows a partial section through a latent heat accumulator with adjustable heat conducting elements.

Fig. 8 eine mögliche Ausführung des Anschlusses eines als Wärmetauscher ausgebildeten Rührorgans.Fig. 8 shows a possible embodiment of the connection of a designed as a heat exchanger stirring member.

[0041] Einführend sei festgehalten, dass in den unterschiedlich beschriebenen Ausführungsformen gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen bzw. gleichen Bauteilbezeichnungen versehen werden, wobei die in der gesamten Beschreibung enthaltene Offenbarung sinngemäß auf gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen bzw. gleichen Bauteilbezeichnungen übertragen werden kann. Auch sind die in der Beschreibung gewählten Lageangaben, wie z.B. oben, unten, seitlich usw. auf die unmittelbar beschriebene sowie dargestellte Figur bezogen und sind bei einer Lageänderung sinngemäß auf die neue Lage zu übertragen. Weiters können auch Einzelmerkmale oder Merkmalskombinationen aus den gezeigten und beschriebenen unterschiedlichen Ausführungsbeispielen für sich eigenständige, erfinderische oder erfindungsgemäße Lösungen darstellen.By way of introduction, it should be noted that in the differently described embodiments, the same parts are provided with the same reference numerals or the same component names, wherein the disclosure contained in the entire description can be mutatis mutandis transferred to like parts with the same reference numerals or the same component names. Also, the location information chosen in the description, such as top, bottom, side, etc. related to the immediately described and illustrated figure and are to be transferred to the new situation mutatis mutandis when a change in position. Furthermore, individual features or combinations of features from the different exemplary embodiments shown and described can also represent independent, inventive or inventive solutions.

[0042] Sämtliche Angaben zu Wertebereichen in gegenständlicher Beschreibung sind so zu verstehen, dass diese beliebige und alle Teilbereiche daraus mit umfassen, z.B. ist die Angabe 1 bis 10 so zu verstehen, dass sämtliche Teilbereiche, ausgehend von der unteren Grenze 1 und der oberen Grenze 10 mit umfasst sind, d.h. sämtliche Teilbereich beginnen mit einer unteren Grenze von 1 oder größer und enden bei einer oberen Grenze von 10 oder weniger, z.B. 1 bis 1,7, oder 3,2 bis 8,1 oder 5,5 bis 10.All information on ranges of values in the present description should be understood to include any and all portions thereof, e.g. is the statement 1 to 10 to be understood that all sub-areas, starting from the lower limit 1 and the upper limit 10 are included, ie. all subregions begin with a lower limit of 1 or greater and end at an upper limit of 10 or less, e.g. 1 to 1.7, or 3.2 to 8.1 or 5.5 to 10.

[0043] Fig. 1 zeigt einen Schnitt durch einen Latentwärmespeicher 1, der als Hauptbestandteile einen Behälter 2, der mit einem Speichermedium 3 gefüllt ist und einen Wärmetauscher 4 zur Zuführung oder Abführung von Wärme zum bzw. vom Speichermedium 3 umfasst. Der Behälter 2 kann dabei beliebiges Fassungsvolumen und eine beliebige Form aufweisen, sinnvollerweise besitzt er jedoch ein Fassungsvolumen von mehreren hundert Litern bis zu mehreren tausend Litern, und eine Form, wie sie auch bei herkömmlichen Wärmespeichern, Pufferspeichern oder Warmwasserspeichern eingesetzt wird, wie etwa quaderförmige oder kreiszylindrische Form. Zur Vermindung von Wärmeverlusten des Latentwärmespeichers 1 kann der Behälter 2 selbstverständlich mit einer Wärmedämmung 5 versehen sein.Fig. 1 shows a section through a latent heat storage 1, the main components as a container 2, which is filled with a storage medium 3 and a heat exchanger 4 for supplying or removing heat to or from the storage medium 3 comprises. The container 2 can have any desired volume and any shape, it makes sense, however, it has a capacity of several hundred liters to several thousand liters, and a shape as it is used in conventional heat storage, storage tanks or hot water tanks, such as cuboid or circular cylindrical shape. For the purpose of reducing heat losses of the latent heat accumulator 1, the container 2 can of course be provided with a thermal insulation 5.

[0044] Das Speichermedium 3 besteht aus einem Material, das zwischen der im Betrieb des Latentwärmespeichers 1 auftretenden Minimaltemperatur und der Maximaltemperatur seinen Aggregatzustand zwischen fest und flüssig ändert und bei diesem Phasenübergang eine große Latentwärmemenge aufnehmen bzw. wieder abgegeben kann. Beim Phasenübergang von fest zu flüssig wird diese Wärmemenge als Schmelzwärme bezeichnet und beim Phasenübergang von flüssigem zu festem oder kristallinem Zustand wird diese Wärmemenge als Kristallisations- 5/19 österreichisches Patentamt AT509 274B1 2012-01-15 wärme bezeichnet.The storage medium 3 is made of a material that changes its physical state between solid and liquid between the occurring during operation of the latent heat storage 1 minimum temperature and the maximum temperature and record at this phase transition, a large amount of latent heat or released again. In the phase transition from solid to liquid, this amount of heat is referred to as heat of fusion and the phase transition from liquid to solid or crystalline state, this amount of heat is called crystallization heat.

[0045] Als Speichermedium kommen aufgrund ihrer hohen spezifischen Wärmekapazität vorzugsweise Salzhydrate zum Einsatz, wobei sich Natrium-Acetat-Trihydrat als gut geeignet erwiesen hat. Eine weitere Verbesserung der Eigenschaften des Speichermediums 3 in Hinblick auf Stabilität gegen spontane Kristallisation des unterkühlten Speichermediums 2 und Wärmespeicherkapazität kann erzielt werden, wenn dem Natrium-Acetat-Trihydrat bis zu 20 % Natriumthiosulfat und/oder bis zu 20 % Natriumnitrat und/oder bis zu 10 % Natronlauge beigemengt werden.As a storage medium preferably salt hydrates are used because of their high specific heat capacity, with sodium acetate trihydrate has been found to be well suited. A further improvement of the properties of the storage medium 3 with respect to stability against spontaneous crystallization of the supercooled storage medium 2 and heat storage capacity can be achieved if the sodium acetate trihydrate up to 20% sodium thiosulfate and / or up to 20% sodium nitrate and / or up to 10% sodium hydroxide solution are added.

[0046] Das Speichermedium 3 nimmt in geschmolzener und flüssiger Form ein größeres Volumen ein, als im festen, kristallisierten Zustand, es ist daher bei der Bemessung der Menge des Speichermediums 3 im Behälter 2 ein Spielraum für die Volumenänderung erforderlich. Natrium-Acetat-Trihydrat besitzt einen Schmelzpunkt von etwa 58 °C und ist daher für die Wärmespeicherung zu Heizzwecken gut geeignet, da beispielsweise von Solarkollektoren ein Temperaturniveau für die Beladung des Latentwärmespeichers 1 mit etwa 80 bis 90 °C zur Verfügung steht und beim Verbrauch der gespeicherten Wärme, beispielsweise durch Niedertemperaturheizanlagen, eine Temperatur von 30 bis 40 °C benötigt wird. Die folgenden beispielhaften Ausführungen sind für die Verwendung von Natrium-Acetat-Trihydrat beschrieben, es können jedoch auch andere PCM-Materialien als Speichermedium 3 zum Einsatz kommen.The storage medium 3 assumes a larger volume in molten and liquid form, as in the solid, crystallized state, it is therefore in the dimensioning of the amount of the storage medium 3 in the container 2, a margin for the volume change required. Sodium acetate trihydrate has a melting point of about 58 ° C and is therefore well suited for heat storage for heating purposes, since for example of solar collectors, a temperature level for the loading of the latent heat storage 1 with about 80 to 90 ° C is available and the consumption of the stored heat, for example, by low-temperature heating, a temperature of 30 to 40 ° C is required. The following exemplary embodiments are described for the use of sodium acetate trihydrate, but other PCM materials may be used as the storage medium 3.

[0047] Der Wärmetransport in bzw. aus dem Latentwärmespeicher 1 über den Wärmetauscher 4 erfolgt, indem im Wärmetauscher 4 ein Wärmeträgerfluid 6 enthalten und durch diesen transportiert wird. Der Wärmetauscher 4 ist dazu mit einem ersten Anschluss 7 und einem zweiten Anschluss 8 mit einem nicht dargestellten Wärmekreislauf verbunden. Durch Pfeile ist dabei der Transport des Wärmeträgerfluids 6 durch den Wärmetauscher angedeutet, wobei auch die Transportrichtung 9 wechseln kann. Bei der Beladung des Latentwärmespeichers 1 ist dabei die Temperatur des zugeführten Wärmeträgerfluids 6 über dem Temperaturniveau des Latentwärmespeichers 1 und bei der Entladung des Latentwärmespeichers 1 unterhalb von dessen Temperaturniveau.The heat transfer into and out of the latent heat storage device 1 via the heat exchanger 4 is carried out by a heat transfer fluid 6 contained in the heat exchanger 4 and is transported through this. The heat exchanger 4 is connected to a first port 7 and a second port 8 with a heat cycle, not shown. By arrows, the transport of the heat transfer fluid 6 is indicated by the heat exchanger, whereby the transport direction 9 can change. During the loading of the latent heat accumulator 1, the temperature of the supplied heat transfer fluid 6 is above the temperature level of the latent heat accumulator 1 and during the discharge of the latent heat accumulator 1 below its temperature level.

[0048] Der Wärmetauscher 4 kann, wie in Fig. 1 dargestellt, im Inneren des Behälters 2 im Speichermedium 3 eingebettet sein, es wäre jedoch auch möglich, dass der Wärmetauscher 4 einen Teil der Behälterwand 10 bildet. Die Größe und die Form des Wärmetauschers 4 kann prinzipiell beliebig sein, für eine ausreichende Wärmeübertragungsleistung empfehlen sich Abmessungen und Formen für den Wärmetauscher 4, wie sie auch bei herkömmlichen Wärmespeichern, Pufferspeichern, Warmwasserspeichern und dergleichen verwendet werden.The heat exchanger 4 may, as shown in Fig. 1, be embedded in the interior of the container 2 in the storage medium 3, but it would also be possible that the heat exchanger 4 forms part of the container wall 10. The size and shape of the heat exchanger 4 can in principle be arbitrary, for a sufficient heat transfer capacity dimensions and shapes for the heat exchanger 4, as they are also used in conventional heat accumulators, buffers, hot water tanks and the like.

[0049] Im Folgenden werden die bei einem normalen Betrieb des Latentwärmespeichers 1 ablaufenden Vorgänge kurz beschrieben, wobei auch die für die Erfindung wesentliche, bauliche Ausführung des Latentwärmespeichers 1 erläutert wird. Bei einem Latentwärmespeicher 1, der keine nutzbare Wärme mehr enthält, liegt das Speichermedium 3 in festem Aggregatszustand vor und befindet sich auf dem Temperaturniveau der Umgebung außerhalb des Latentwärmespeichers 1. Zum Beladen wird nun Wärmeträgerfluid 6 mit höherer Temperatur zugeführt, wodurch die Temperatur des Wärmetauschers 4 über die Temperatur des Speichermediums 3 angehoben wird und ein Wärmeübergang vom Wärmetauscher 4 an das angrenzende Speichermedium 3 erfolgt. Der Wärmetransport innerhalb des Speichermediums 3 erfolgt dabei in Abhängigkeit vom örtlichen Aggregatzustand entweder durch Wärmeleitung im festen Speichermedium 3 oder durch Wärmeleitung und Konvektion in Bereichen, in denen das Speichermedium 3 bereits in flüssigem Aggregatszustand vorliegt. Bei ausreichend langsamer Wärmezufuhr würde der Phasenübergang des gesamten Speichermediums 3 auf dem Temperaturniveau des Schmelzpunktes, also hier bei etwa 58 °C, erfolgen, da jedoch für einen vollständigen Temperaturausgleich innerhalb des Speichermediums 3 aufgrund der begrenzten Wärmeleitfähigkeit Zeit benötigt wird, liegt im Allgemeinen im Nahbereich des Wärmetauschers 4 flüssiges Speichermedium 3 mit einer Temperatur die gleich oder größer der Schmelztemperatur ist, vor und in vom Wärmetauscher 4 distanzierten Bereichen liegt festes, kristallisiertes Speichermedium 3 mit einer Temperatur die kleiner oder gleich der Schmelztemperatur ist, vor. In weiterer 6/19 österreichisches Patentamt AT509 274B1 2012-01-15In the following, the processes taking place during a normal operation of the latent heat accumulator 1 are briefly described, whereby the structural design of the latent heat accumulator 1 essential for the invention is also explained. In a latent heat storage 1, which no longer contains usable heat, the storage medium 3 is in solid state and is at the temperature level of the environment outside the latent heat storage 1. For loading now heat transfer fluid 6 is supplied at a higher temperature, whereby the temperature of the heat exchanger. 4 is raised above the temperature of the storage medium 3 and a heat transfer from the heat exchanger 4 to the adjacent storage medium 3 takes place. The heat transport within the storage medium 3 is carried out depending on the local state of matter either by heat conduction in the solid storage medium 3 or by heat conduction and convection in areas where the storage medium 3 is already present in the liquid state. With sufficiently slow heat supply, the phase transition of the entire storage medium 3 at the temperature level of the melting point, ie here at about 58 ° C, take place, however, since time is required for a complete temperature compensation within the storage medium 3 due to the limited thermal conductivity, is generally in the vicinity of the heat exchanger 4 liquid storage medium 3 with a temperature equal to or greater than the melting temperature, before and in the heat exchanger 4 distant areas is solid, crystallized storage medium 3 with a temperature which is less than or equal to the melting temperature before. In further 6/19 Austrian Patent Office AT509 274B1 2012-01-15

Folge der Beladung des Latentwärmespeichers 1 gibt es einen Zustand, indem das gesamte Speichermedium 3 geschmolzen ist und in den flüssigen Aggregatzustand übergegangen ist. Von Wärmeverlusten durch die Behälterwand 10 abgesehen, enthält der Latentwärmespeicher 1 in diesem Zustand die Wärmemenge, die erforderlich ist, das feste Speichermedium 3 von der Umgebungstemperatur bis zur Schmelztemperatur zu erwärmen und zusätzlich die für den Phasenübergang notwendige Wärmemenge, die auch als Schmelzenthalpie bezeichnet wird. Der Phasenübergang von festem zu flüssigem Aggregatzustand des Speichermediums 3 erfolgt etwa bei der Schmelztemperatur, bei Natrium-Acetat-Trihydrat bei etwa 58 °C, und eine weitere Wärmezufuhr führt in Folge zu einer Erhöhung der Temperatur des flüssigen Speichermediums 3 bis zu dem Temperaturniveau, das vom Wärmeträgerfluid 6 zur Verfügung gestellt wird.As a result of the loading of the latent heat storage device 1, there is a state in which the entire storage medium 3 has melted and has changed into the liquid state of matter. Apart from heat losses through the container wall 10, contains the latent heat storage device 1 in this state, the amount of heat required to heat the solid storage medium 3 from the ambient temperature to the melting temperature and additionally necessary for the phase transition amount of heat, which is also referred to as enthalpy of fusion. The phase transition from solid to liquid state of matter of the storage medium 3 takes place approximately at the melting temperature, with sodium acetate trihydrate at about 58 ° C, and a further supply of heat leads to an increase in the temperature of the liquid storage medium 3 up to the temperature level, the provided by the heat transfer fluid 6 is available.

[0050] Damit ist die Beladung des Latentwärmespeichers 1 abgeschlossen und kann dieser die aufgenommene Wärmeenergie - von Wärmeverlusten durch die Behälterwand 10 abgesehen -bis zum Zeitpunkt der Entladung, das heißt bis zur Entnahme von Wärme gespeichert werden.Thus, the loading of the latent heat accumulator 1 is completed and this the heat energy absorbed - apart from heat losses through the container wall 10 - up to the time of discharge, that is stored until the removal of heat.

[0051] Das Entladen des Latentwärmespeichers 1 erfolgt, indem dem Wärmetauscher 4 Wärmeträgerfluid 6 zugeführt wird, dessen Temperatur unterhalb der jeweiligen Temperatur des Speichermediums 3 liegt, wobei hier zwischen Speichermedien 3 die bei Unterschreiten der Schmelztemperatur ohne Verzögerung in den festen Aggregatzustand übergehen, also kristallisieren und Speichermedien 3, die sich in flüssigem Aggregatzustand bis unter die Schmelztemperatur unterkühlen lassen, zu unterscheiden ist.The discharge of the latent heat storage 1 is carried out by the heat exchanger 4 heat transfer fluid 6 is supplied, the temperature is below the respective temperature of the storage medium 3, in which case transition between storage media 3 when falling below the melting temperature without delay in the solid state, ie crystallize and storage media 3, which can be subcooled in the liquid state until below the melting temperature, is to be distinguished.

[0052] Für den Fall, dass ein nicht unterkühlbares Speichermedium 3 vorliegt, beispielsweise paraffinartige Zusammensetzungen, sinkt bei der Wärmeentnahme die Temperatur des flüssigen Speichermediums 3 bei fortgesetzter Wärmeentnahme bis zur Schmelztemperatur, verharrt jedoch in Folge bei der Schmelztemperatur bis die beim Phasenübergang flüssig zu fest frei werdende Kristallisationswärme vom Wärmetauscher 4 abgeführt ist Bei weiterer Wärmeabfuhr über den Wärmetauscher 4 sinkt dann die Temperatur des nunmehr festen Speichermediums 3 bis auf das Temperaturniveau des dem Wärmetauscher 4 zugeführten Wärmeträgerfluids 6.In the event that a non-supercoolable storage medium 3 is present, for example, paraffin-like compositions, the temperature of the liquid storage medium 3 decreases in the heat removal to the melting temperature with continued heat extraction, but remains in sequence at the melting temperature until the phase transition liquid too strong With further heat dissipation via the heat exchanger 4, the temperature of the now solid storage medium 3 then drops to the temperature level of the heat transfer fluid 6 fed to the heat exchanger 4.

[0053] Für den Fall dass ein unterkühlbares Speichermedium 3, wie etwa Natrium-Acetat-Trihydrat verwendet wird, erfolgt bei der Wärmeentnahme aus dem flüssigen Speichermedium 3 bei Erreichen und Unterschreiten der Schmelztemperatur kein Phasenübergang, sondern bleibt der flüssige Aggregatzustand bei fortschreitender Temperaturabnahme des Speichermediums 3 weiter erhalten. Bei einem geeigneten Speichermedium 3 kann diese Wärmeentnahme und Temperaturabsenkung auch bis auf das Temperaturniveau der Umgebung des Latentwärmespeichers 1 fortgesetzt werden, eventuell auch unter Verwendung von Wärmepumpen im Wärmekreislauf des Wärmetauschers 4, wobei bei identischer Temperatur des Speichermediums 3 und der Außenumgebung des Latentwärmespeichers 1 über die Behälterwand 10 kein Wärmeverlust mehr stattfindet. In diesem Zustand kann das unterkühlte flüssige Speichermedium 3, in dem noch die latente Kristallisationswärme enthalten ist, über sehr lange Zeiträume aufbewahrt werden, wodurch eine Wärmespeicherung über lange Zeiträume möglich ist. Bei späterem Bedarf an Wärme kann die Freigabe der Latentwärme dadurch ausgelöst werden, dass im unterkühlten flüssigen Speichermedium 3 eine Kristallisation ausgelöst wird, die sich in Folge über das gesamte Speichermedium 3 ausbreitet und dessen Temperatur dadurch wieder auf ein Niveau angehoben wird, das für die Versorgung eines Wärmeverbrauchers ausreichend ist. In Fig. 1 ist vereinfacht eine Auslösevorrichtung 11 dargestellt, die ein auf das Speichermedium 3 einwirkendes Auslöseelement 12 umfasst, mit dem die Kristallisation im unterkühlten flüssigen Speichermedium 3 quasi auf Knopfdruck eingeleitet werden kann. Die Auslösevorrichtung 11 wird dabei etwa mittels einer nicht dargestellten Steuerungsvorrichtung aktiviert, die einen Wärmebedarf eines Wärmeverbrauchers feststellt und basierend auf hinterlegten Steuerungsoder Regelungsstrategien auf die Wärmeanforderung mit der Aktivierung der Auslösevorrichtung 11 reagiert.In the event that a supercoolable storage medium 3, such as sodium acetate trihydrate is used, takes place at the heat removal from the liquid storage medium 3 when reaching and falling below the melting temperature no phase transition, but remains the liquid state of matter with progressive temperature decrease of the storage medium 3 continue to receive. In a suitable storage medium 3, this heat extraction and temperature reduction can also be continued up to the temperature level of the environment of the latent heat storage 1, possibly also using heat pumps in the heat cycle of the heat exchanger 4, wherein at identical temperature of the storage medium 3 and the external environment of the latent heat storage 1 on the Container wall 10 no heat loss takes place. In this state, the supercooled liquid storage medium 3, in which the latent heat of crystallization is still contained, can be stored for very long periods, whereby heat storage over long periods is possible. For later heat demand, the release of the latent heat can be triggered by the fact that in the supercooled liquid storage medium 3, a crystallization is triggered, which spreads in succession over the entire storage medium 3 and its temperature is thereby raised back to a level that for the supply a heat consumer is sufficient. In Fig. 1, a triggering device 11 is shown in simplified form, which comprises a force acting on the storage medium 3 trigger element 12, with which the crystallization in the supercooled liquid storage medium 3 can be initiated virtually at the touch of a button. The triggering device 11 is activated by means of a control device, not shown, which detects a heat demand of a heat consumer and reacts based on stored control or regulation strategies on the heat request with the activation of the triggering device 11.

[0054] Der erfindungsgemäße Latentwärmespeicher 1 umfasst weiters, wie an sich aus dem Stand der Technik bekannt, ein Rührwerk 13 mit einem Rührantrieb 14, etwa einem Elektromotor und einem in das Speichermedium 3 ragendem Rührorgan 15. Das Rührwerk 13 dient im 7/19 österreichisches Patentamt AT509 274B1 2012-01-15 flüssigen Aggregatzustand des Speichermediums 3 dazu, dieses im Behälter 2 regelmäßig oder andauernd zu bewegen und durchzumischen, wodurch Konzentrationsunterschiede innerhalb des Speichermediums 3 reduziert oder vermieden werden können und der Wärmetransport innerhalb des flüssigen Speichermediums 3 und der Wärmeaustausch mit dem Wärmetauscher 4 durch verstärkte Konvektionsbewegung deutlich verbessert wird.The latent heat storage 1 according to the invention further comprises, as known from the prior art, an agitator 13 with a stirring drive 14, such as an electric motor and a projecting into the storage medium 3 agitator 15. The agitator 13 serves in 7/19 Austrian Patent Office AT509 274B1 2012-01-15 fluid state of the storage medium 3 to this in the container 2 regularly or continuously moving and mixing, whereby concentration differences within the storage medium 3 can be reduced or avoided and the heat transfer within the liquid storage medium 3 and the heat exchange with the heat exchanger 4 is significantly improved by increased convection.

[0055] Das Rührorgan 15 umfasst dabei im einfachsten Fall eine mit dem Rührantrieb 15 antriebsverbundene Rührwelle 16 und zumindest ein an dieser angeordnetes Rührelement 17, das im dargestellten Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1 beispielsweise durch einen Propeller 18 gebildet ist. Das Rührelement 17 ist vorzugsweise in der Nähe des Behälterbodens angeordnet, wodurch unerwünschte Salzablagerungen weitgehend vermieden werden können. Im dargestellten Ausführungsbeispiel besitzt das Rührorgan 15 bzw. die Rührwelle 16 eine vertikal ausgerichtete Drehachse 19, wodurch der Propeller 18 beispielsweise eine durch strichlierte Pfeile vereinfacht angedeutete Strömungsbewegung des flüssigen Speichermediums 3 bewirkt, die im Bereich der Drehachse 19, also hier im Mittenbereich des Speichermediums 3 nach oben verläuft und in der Nähe der senkrechten Behälterwände nach unten verläuft.In the simplest case, the stirring element 15 comprises, in the simplest case, a stirring shaft 16 which is drive-connected to the stirring drive 15 and at least one stirring element 17 arranged on the stirring element 17, which is formed, for example, by a propeller 18 in the illustrated embodiment according to FIG. The stirring element 17 is preferably arranged in the vicinity of the container bottom, whereby unwanted salt deposits can be largely avoided. In the illustrated embodiment, the agitator 15 and the agitator shaft 16 has a vertically oriented axis of rotation 19, whereby the propeller 18 causes, for example, a flow movement of the liquid storage medium 3 indicated by dashed arrows, which in the region of the axis of rotation 19, so here in the central region of the storage medium. 3 runs upwards and runs down near the vertical container walls.

[0056] Erfindungsgemäß ist am Rührorgan 15 zumindest ein Wärmeleitelement 20 angeordnet, das das Speichermedium 3 in einem großen Volumenbereich durchsetzt und den Wärmetransport innerhalb des Speichermediums 3 in festem Aggregatzustand wesentlich verbessert wird, wodurch in den Zuständen beim Beladen oder Entladen des Latentwärmespeichers 1, in denen das Speichermedium 3 in festem Aggregatzustand vorliegt, eine ausreichende Wärmetransportleistung zum bzw. vom Wärmetauscher 4 bewirkt wird.According to the invention, at least one heat-conducting element 20 is arranged on the stirring element 15, which penetrates the storage medium 3 in a large volume range and the heat transfer within the storage medium 3 is substantially improved in the solid state, whereby in the states during loading or unloading of the latent heat storage 1, in where the storage medium 3 is in a solid state, a sufficient heat transfer performance to or from the heat exchanger 4 is effected.

[0057] Bei dem in Fig. 1 dargestellten Ausführungsbeispiel sind entlang der Rührwelle 16 mehrere, scheibenförmige Wärmeleitelemente 20 angeordnet, wodurch für den Wärmetransport im erstarrten Speichermedium 3 viel kürzere Wärmeleitwege vorliegen, als bei nicht vorhandenen Wärmeleitelementen 20. Die scheibenförmigen Wärmeleitelemente liegen dabei in zur Drehachse 19 rechtwinkeligen Ebenen, weshalb deren Beitrag auf die Rührbewegung im Vergleich zum Propeller 18 relativ gering ist und keine nennenswerte Erhöhung der erforderlichen Antriebsleistung des Rührantriebs 14 bewirkt.In the embodiment shown in FIG. 1, a plurality of disk-shaped heat-conducting elements 20 are arranged along the agitator shaft 16, whereby much shorter heat conduction paths are present for the heat transport in the solidified storage medium 3 than in the case of non-existent heat-conducting elements 20. The disk-shaped heat-conducting elements are in this case Rotary axis 19 rectangular planes, which is why their contribution to the stirring motion in comparison to the propeller 18 is relatively low and causes no appreciable increase in the required drive power of the stirring drive 14.

[0058] Bei einem erfindungsgemäßen Latentwärmespeicher 1 besitzt das Rührorgan 15 nicht nur bei flüssigem Speichermedium 3 eine Funktion sondern unterstützt bei festem Speichermedium 3 auch den Wärmetransport innerhalb des Latentwärmespeichers 1, wodurch im Gegenzug der Wärmetauscher im Unterschied zum Stand der Technik wesentlich einfacher gehalten werden kann. Die Wärmeleitelemente 20 sind aus einem Material, das eine gute Wärmeleitfähigkeit, insbesondere zumindest von 15 W/mK aufweist und diese Wärmeleitfähigkeit der Wärmeleitelemente 20 ein Mehrfaches der Wärmeleitfähigkeit des festen Speichermediums 3 beträgt. In Fig. 1 ist eine die Wärmeleitelemente 20 umschreibende Hüllfläche 21 mit strichpunktierten Linien dargestellt. Die scheibenförmigen Wärmeleitelemente 20 in Fig. 1 können Öffnungen aufweisen, damit die vom Propeller 18 bewirkte Strömung des flüssigen Speichermediums 3 nur wenig behindert wird und sich auch auf den Wärmeleitelementen 20 selbst nur geringe Kristallablagerungen ansammeln können.In a latent heat storage 1 according to the invention, the stirring member 15 not only in liquid storage medium 3 has a function but supports solid storage medium 3 and the heat transfer within the latent heat storage 1, which in turn the heat exchanger can be kept much simpler in contrast to the prior art , The heat-conducting elements 20 are made of a material which has a good thermal conductivity, in particular at least 15 W / mK, and this thermal conductivity of the heat-conducting elements 20 is a multiple of the thermal conductivity of the solid storage medium 3. In Fig. 1, a heat-conducting elements 20 circumscribing envelope surface 21 is shown with dash-dotted lines. The disk-shaped heat-conducting elements 20 in FIG. 1 can have openings, so that the flow of the liquid storage medium 3 caused by the propeller 18 is only slightly hindered and even only small crystal deposits can accumulate on the heat-conducting elements 20 themselves.

[0059] Die mit strichpunktierten Linien dargestellte Hüllfläche 21, innerhalb der die Wärmeleitelemente 20 rotieren, bestimmt auch den Volumenbereich 22 im festen Speichermedium 3, der zum Zwecke der verbesserten Wärmeleitung von den Wärmeleitelementen 20 durchsetzt ist.The envelope surface 21 shown by dashed lines, within which the heat conducting elements 20 rotate, also determines the volume region 22 in the solid storage medium 3, which is penetrated by the heat conducting elements 20 for the purpose of improved heat conduction.

[0060] In der Fig. 2 ist eine weitere und gegebenenfalls für sich eigenständige Ausführungsform des Latentwärmespeichers 1 gezeigt, wobei wiederum für gleiche Teile gleiche Bezugszeichen bzw. Bauteilbezeichnungen wie in der vorangegangenen Fig. 1 verwendet werden. Um unnötige Wiederholungen zu vermeiden, wird auf die detaillierte Beschreibung gleicher Bauteile mit gleichen Bezugszeichen in der vorangegangenen Fig. 1 hingewiesen bzw. Bezug genommen.FIG. 2 shows a further embodiment of the latent heat accumulator 1, which is possibly independent of itself, wherein the same reference numerals or component designations are used again for identical parts as in the preceding FIG. 1. In order to avoid unnecessary repetition, reference is made to the detailed description of the same components with the same reference numerals in the preceding Fig. 1 or reference.

[0061] In Abwandlung zur Ausführungsform gemäß Fig. 1 besitzt der Latentwärmespeicher 1 gemäß Fig. 2 einen Wärmetauscher 4 in der Bauart, wie er auch bei Pufferspeichern oder Warmwasserspeichern häufig verwendet wird und eine hohlzylindrische Form besitzt, die da- 8/19 österreichisches Patentamt AT509 274B1 2012-01-15 durch entsteht, dass eine Rohrleitung 23 aus Metall oder eine Kunststoffrohrleitung 24 spiralenartig zu einer Wärmetauschereinheit 25 gewickelt ist. Die Länge der Rohrleitung 23 bzw. der Kunststoffrohrleitung 24 ist dabei so bemessen, dass deren wirksame Oberfläche und die gegebene Wärmeübergangszahl in Kombination mit den im Betrieb vorherrschenden Temperaturspannen eine ausreichende Wärmeaustauschleistung ergeben. Bei einer Rohrleitung 23 aus Metall kann demnach der Wärmetauscher 4 aufgrund der besseren Wärmeübergangszahl kleiner ausgeführt sein, während bei Verwendung einer Kunststoffrohrleitung für den Wärmetauscher 4 eine größere Leitungslänge erforderlich ist. Selbstverständlich können bei jeder Bauart eines Wärmetauschers 4 zusätzliche Wärmetauscherflächen vorgesehen sein.In a modification of the embodiment according to FIG. 1, the latent heat accumulator 1 according to FIG. 2 has a heat exchanger 4 of the type frequently used in buffer accumulators or hot water storage tanks and has a hollow cylindrical shape, which is the Austrian Patent Office AT509 274B1 2012-01-15 arises that a pipe 23 made of metal or a plastic pipe 24 is spirally wound to a heat exchanger unit 25. The length of the pipe 23 and the plastic pipe 24 is dimensioned so that their effective surface and the given heat transfer coefficient in combination with the temperature ranges prevailing in operation give sufficient heat exchange performance. In the case of a pipeline 23 made of metal, therefore, the heat exchanger 4 can be made smaller due to the better heat transfer coefficient, while a larger pipeline length is required when using a plastic pipeline for the heat exchanger 4. Of course, 4 additional heat exchanger surfaces can be provided with each type of heat exchanger.

[0062] Im Zentrum des hohlzylindrischen Wärmetauschers 4 ist in der Ausführung gemäß Fig. 2 das Rührorgan 15 angeordnet, wobei dieses wieder eine Rührwelle 16 umfasst, an der etwa in radialer Richtung verlaufende Rührelemente 17 angeordnet sind, die in diesem Ausführungsbeispiel gleichzeitig die Wärmeleitelemente 20 darstellen. Die Wärmeleitelemente 20 erstrecken sich dabei annährend bis zum Wärmetauscher 4, wodurch gewissermaßen die von den Wärmeleitelementen 20 im festen Speichermedium 3 gesammelte Wärme in den Nahbereich des Wärmetauschers 4 transportiert wird bzw. Wärme vom Wärmetauscher 4 über die Wärmeleitelemente 20 im festen Speichermedium 3 verteilt werden kann.In the embodiment of FIG. 2, the stirrer 15 is arranged in the center of the hollow cylindrical heat exchanger 4, this again comprising a stirrer shaft 16, are arranged on the approximately radially extending stirring elements 17, which in this embodiment simultaneously the heat conducting elements 20th represent. The heat-conducting elements 20 extend approximately to the heat exchanger 4, so that to a certain extent the heat collected by the heat-conducting elements 20 in the solid storage medium 3 heat is transported into the vicinity of the heat exchanger 4 or heat can be distributed from the heat exchanger 4 via the heat-conducting elements 20 in the solid storage medium 3 ,

[0063] Der Wärmetauscher 4 ist mit seiner hohlzylindrischen Form rotationssymmetrisch bezogen auf die Drehachse 19 angeordnet und die Wärmeleitelemente sind innerhalb einer Hüllfläche 21 angeordnet, deren Durchmesser 26 annähernd dem Innendurchmesser 27 des Wärmetauschers 4 beträgt. Die Wärmeleitwege im festen Speichermedium 3 werden bereits wesentlich verkürzt, wenn der Durchmesser 26 zumindest 75 %, insbesondere 90 %, vorzugsweise 95 % des Innendurchmessers 27 beträgt. In Richtung der Drehachse 19 sind die Wärmeleitelemente 20 über eine Länge 28 verteilt, die zumindest 80 %, vorzugsweise jedoch mehr, der Ausdehnung 29 des Wärmetauschers 4 in Richtung der Drehachse 19 entspricht. Diese Ausdehnung 29 entspricht etwa der Länge des hohlzylindrischen Wärmetauschers 4. Die Wärmeleitelemente 20 können bei dieser, aber auch bei allen anderen Ausführungsformen, vollflächig ausgeführt sein, aber auch Durchbrechungen oder Öffnungen aufweisen, die einen Durchtritt von flüssigem Speichermedium 3 durch die Wärmeleitelemente 20 bei der Rührbewegung zulassen. Die Wärmeleitelemente können beispielsweise auch als Lochblech oder als Gitter ausgeführt sein und besitzen vorzugsweise eine hohe Wärmeleitfähigkeit, wie sie bei verschiedenen Metallen gegeben ist.The heat exchanger 4 is arranged with its hollow cylindrical shape rotationally symmetrical with respect to the axis of rotation 19 and the heat-conducting elements are arranged within a Hüllfläche 21, whose diameter 26 is approximately the inner diameter 27 of the heat exchanger 4. The heat conduction paths in the solid storage medium 3 are already significantly shortened when the diameter 26 is at least 75%, in particular 90%, preferably 95% of the inner diameter 27. In the direction of the axis of rotation 19, the heat-conducting elements 20 are distributed over a length 28 which corresponds to at least 80%, but preferably more, of the extension 29 of the heat exchanger 4 in the direction of the axis of rotation 19. This expansion 29 corresponds approximately to the length of the hollow cylindrical heat exchanger 4. The heat-conducting 20 may be executed in this, but also in all other embodiments, full surface, but also have openings or openings, the passage of liquid storage medium 3 through the heat conducting elements 20 in the Allow stirring. The heat-conducting elements may for example be designed as a perforated plate or as a grid and preferably have a high thermal conductivity, as is the case with different metals.

[0064] In der Fig. 3 ist eine weitere und gegebenenfalls für sich eigenständige Ausführungsform eines Latentwärmespeichers 1 gezeigt, wobei für gleiche Teile gleiche Bezugszeichen bzw. Bauteilbezeichnungen wie in den vorangegangenen Fig. 1 und 2 verwendet werden. Um unnötige Wiederholungen zu vermeiden, wird auf die detaillierte Beschreibung in der vorangegangenen Fig. 1 und 2 hingewiesen bzw. Bezug genommen und werden anhand von Fig. 3 mögliche, alternative oder zusätzliche Merkmale eines erfindungsgemäßen Latentwärmespeichers 1 beschrieben. Im Latentwärmespeicher 1 gemäß der Ausführungsform in Fig. 3 ist der Wärmetauscher 4 wieder hohlzylindrisch mit vertikaler Achse im Behälter 2 angeordnet und ist die Drehachse 19 des Rührorgans 15 wieder in dessen Zentrum platziert. Die Rührbewegung des flüssigen Speichermediums 3 wird wie in Fig. 1 mit einem Rührelement 17 in Form eines Propellers 18 bewirkt. Zur erfindungsgemäßen Verbesserung des Wärmetransports im festen Speichermedium 3 ist dieses in einem großen Volumenbereich von einem Wärmeleitelement 20 durchsetzt, das in dieser Ausführungsform als zur Drehachse 19 konzentrischer Hohlzylinder 30 ausgeführt ist, der am Rührorgan 15, hier der Rührwelle 16 angeordnet ist, und dessen untere und obere Stirnfläche 31 geeignete Öffnungen, die die Bewegungen des flüssigen Speichermediums 3 erlauben, aufweisen. Der Hohlzylinder 30 besitzt dabei einen Außendurchmesser 32, der nur wenig kleiner ist, als der Innendurchmesser 27 des hohlzylinderförmigen Wärmetauschers 4, wodurch wieder kurze Wärmeleitwege im festen Speichermedium 3 bewirkt sind. Innerhalb des Hohlzylinders 30 ist das Speichermedium 3 von Wärmeleitfortsätzen 33 durchsetzt, die von der Innenseite des Hohlzylinders 30 etwa in radialer Richtung sich bis annährend zur Rührwelle 16 erstrecken. Diese Wärmeleitfortsätze 33 können wie in Fig. 3 dargestellt, etwa 9/19 österreichisches Patentamt AT509 274B1 2012-01-15 streifenförmig ausgebildet sein, und auf einfache Weise so hergestellt sein, dass in das flächige Material, das den Hohlzylinder aufbaut, U-förmige Schlitze geschnitten werden, wodurch streifenförmige Wärmeleitfortsätze 33 freigestellt werden, die in das Innere des Hohlzylinders 30 eingebogen werden und dadurch das Speichermedium 3 etwa in radialer Richtung durchsetzen. In Fig. 3 ist mit strichpunktierten Linien eine derartige U-förmige Schnittkante 34 angedeutet. Auf diese Weise können auch vom Hohlzylinder 30 nach außen vorragende Wärmeleitfortsätze 33 hergestellt werden, mit denen der Abstand zwischen dem Hohlzylinder 30 und dem außen liegenden Wärmetauscher 4 zumindest teilweise überbrückt werden kann.FIG. 3 shows a further embodiment of a latent heat accumulator 1, which is possibly independent of itself, wherein the same reference numerals or component designations are used for the same parts as in the preceding FIGS. 1 and 2. In order to avoid unnecessary repetition, reference is made to the detailed description in the preceding FIGS. 1 and 2 and reference is made to FIG. 3 possible, alternative or additional features of a latent heat accumulator 1 according to the invention. In the latent heat storage device 1 according to the embodiment in Fig. 3, the heat exchanger 4 is again arranged with a hollow cylindrical vertical axis in the container 2 and the axis of rotation 19 of the stirring member 15 is placed back in the center. The stirring movement of the liquid storage medium 3 is effected as in FIG. 1 with a stirring element 17 in the form of a propeller 18. For the improvement of the heat transport in the solid storage medium 3 according to the invention this is traversed in a large volume range of a heat conducting element 20, which is designed in this embodiment as concentric to the axis of rotation 19 hollow cylinder 30, which is arranged on the stirrer 15, here the stirrer shaft 16, and the lower and upper end face 31 have suitable openings allowing the movements of the liquid storage medium 3. The hollow cylinder 30 in this case has an outer diameter 32 which is only slightly smaller than the inner diameter 27 of the hollow cylindrical heat exchanger 4, whereby again short heat conduction paths in the solid storage medium 3 are effected. Within the hollow cylinder 30, the storage medium 3 is penetrated by heat conduction 33, which extend from the inside of the hollow cylinder 30 approximately in the radial direction to approximately the agitator shaft 16. As shown in FIG. 3, these heat-conducting extensions 33 can be strip-shaped, and can be produced in a simple manner such that U-shaped surfaces are formed in the sheet material which builds up the hollow cylinder Slits are cut, whereby strip-shaped Wärmeleitfortsätze 33 are released, which are inflected into the interior of the hollow cylinder 30 and thereby pass through the storage medium 3 approximately in the radial direction. In Fig. 3, such a U-shaped cutting edge 34 is indicated by dotted lines. In this way, from the hollow cylinder 30 outwardly projecting Wärmeleitfortsätze 33 can be produced, with which the distance between the hollow cylinder 30 and the outer heat exchanger 4 can be bridged at least partially.

[0065] Die Wärmeleitelemente 20 bzw. daran ausgebildete, zusätzliche Wärmeleitfortsätze 33 sind bei allen Ausführungsformen so dimensioniert und angeordnet, dass beim Rührvorgang keine Kollision mit anderen Bauteilen des Latentwärmespeichers 1 erfolgen kann. Dies betrifft nicht nur rotierende Bewegungen eines Rührorgans 15, sondern auch oszilierende, schwingende oder andere Bewegungsarten eines Rührorgans 15, die geeignet sind, unerwünschte Kristallablagerungen aus dem flüssigen Speichermedium 3 zu verhindern und/oder Konvektionsbewegungen des flüssigen Speichermediums 3 zu fördern.The heat-conducting elements 20 or additional heat-conducting extensions 33 formed thereon are dimensioned and arranged in all embodiments such that during the stirring process no collision with other components of the latent heat accumulator 1 can take place. This applies not only to rotating movements of a stirring element 15, but also oscillating, vibrating or other types of movement of a stirring element 15, which are suitable for preventing unwanted crystal deposits from the liquid storage medium 3 and / or to promote convective movements of the liquid storage medium 3.

[0066] Fig. 4 zeigt eine mögliche Ausführungsform eines Wärmetauschers 4 für einen erfindungsgemäßen Latentwärmespeicher 1, bei dem eine Rohrleitung 23, insbesondere eine Kunststoffrohrleitung 24 spiralartig zu einer hohlzylinderähnlichen Wärmetauschereinheit 25 aufgewickelt sind. Dabei sind die einzelnen Windungen mit Halteschienen 35 fixiert, die dazu entsprechende Ausnehmungen aufweisen und parallel zur Längsachse des hohlzylinderähnlichen Wärmetauschers 4 bzw. der Wärmetauschereinheit 25 verlaufen. Die Halteschienen 35 im Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 4 besitzen dabei seichtere Ausnehmungen 36 und tiefere Ausnehmungen 37, die abwechselnd aufeinander folgen und nach dem Bewickeln mit der Rohrleitung 23 bzw. der Kunststoffrohrleitung 24 zwei verschiedene Wickeldurchmesser der Windungen am fertigen Wärmetauscher 4 bewirken.Fig. 4 shows a possible embodiment of a heat exchanger 4 for a latent heat storage device 1 according to the invention, in which a pipe 23, in particular a plastic pipe 24 are spirally wound into a hollow cylinder-like heat exchanger unit 25. In this case, the individual turns are fixed by holding rails 35 which have corresponding recesses and run parallel to the longitudinal axis of the hollow-cylinder-like heat exchanger 4 or the heat exchanger unit 25. The holding rails 35 in the embodiment of FIG. 4 have shallow recesses 36 and deeper recesses 37, which follow each other alternately and cause after winding with the pipe 23 and the plastic pipe 24 two different winding diameter of the windings on the finished heat exchanger 4.

[0067] Beim Herstellen eines solchen Wärmetauschers 4 bewirken die seichteren Ausnehmungen 36 größere Durchmesser 38 der Windungen und die tieferen Ausnehmungen 37 die kleineren Durchmesser 39 der Windungen.In making such a heat exchanger 4, the shallow recesses 36 cause larger diameters 38 of the turns and the deeper recesses 37 the smaller diameters 39 of the turns.

[0068] Entlang der Rührwelle 16 sind mehrere Rührelemente 17 in Form von Propellern 18 angeordnet, die gleichzeitig auch die Wärmeleitelemente 20 darstellen.Along the agitator shaft 16 a plurality of stirring elements 17 are arranged in the form of propellers 18, which also represent the heat-conducting elements 20 at the same time.

[0069] Fig. 5 zeigt in einer vereinfachten Ansicht gemäß Pfeil V in Fig. 4 beispielhaft den Verlauf der Wicklungen der Rohrleitung 23 bzw. der Kunststoffrohrleitung 24 bei einem Wärmetauscher 4 gemäß der Ausführung in Fig. 4. Die Rohrleitung 23 bzw. die Kunststoffrohrleitung 24 ist dabei vereinfacht lediglich als Linie dargestellt, man erkennt jedoch, dass durch die Abfolge von seichten Ausnehmungen 36 und die tiefen Ausnehmungen 37 sich bei den daraus ergebenden Windungen abwechselnd große Durchmesser 38 und kleine Durchmesser 39 ergeben. Lediglich in dem Kreuzungspunkt 40 liegen jeweils benachbarte Windungen übereinander und besitzen denselben Abstand zur Drehachse 19 der Drehwelle.Shows in a simplified view according to arrow V in Fig. 4 by way of example the course of the windings of the pipe 23 and the plastic pipe 24 in a heat exchanger 4 according to the embodiment in Fig. 4. The pipe 23 and the plastic pipe 24 is shown in simplified form only as a line, it can be seen, however, that the sequence of shallow recesses 36 and the deep recesses 37 results alternately in the resulting turns large diameter 38 and small diameter 39. Only in the crossing point 40 are adjacent turns superposed on each other and have the same distance from the axis of rotation 19 of the rotary shaft.

[0070] In Fig. 6 sind zwei mögliche alternative Ausführungsformen für die Auslösevorrichtung 11 dargestellt, wobei die obere Auslösevorrichtung 11a auf der mechanischen Einbringung von Kristallisationskeimen in das unterkühlte, flüssige Speichermedium 3 basiert, während bei der unteren Auslösevorrichtung 11b die Auslösung auf starker, lokaler Abkühlung basiert. Die Auslösevorrichtung 11a umfasst ein stabförmiges Auslöseelement 12, beispielsweise einen Glasstab, der in einer in Volllinien dargestellter Ruhestellung oberhalb des Flüssigkeitsspiegels des flüssigen Speichermediums 3 positioniert ist und in einer Auslösestellung, die in strichlierten Linien dargestellt ist, in das flüssige Speichermedium 3 eintaucht. Das Auslöseelement 12 ist dabei etwa in vertikaler Richtung verstellbar an der Behälterwand 10 innerhalb des Behälters 2 gelagert und kann durch einen geeigneten Antriebsmechanismus zwischen der Ruhestellung und der Auslösestellung verstellt werden. An dem Teil des Auslöseelements 12, der in das flüssige Speichermedium 3 eingetaucht werden kann, befinden sich kleine Mengen von Salzkristallen, insbesondere solche Kristalle, die der Zusammensetzung des festen, erstarrten Speichermediums 3 entsprechen. Wird nun dieses Auslöseelement 12 in das unterkühlte und flüssi- 10/19 österreichisches Patentamt AT509 274B1 2012-01-15 ge Speichermedium 3 eingetaucht, dienen die auf dem Auslöseelement 12 befindlichen Kristalle als Kristallisationskeime und wird die Kristallisation des Speichermediums 3 mit der entsprechenden Bereitstellung der Latentwärme eingeleitet. Eine Möglichkeit diese Verstellung des innerhalb des Behälters 2 befindlichen Auslöseelements 12 zu bewirken, besteht darin, außerhalb des Behälters 2 ein verstellbares Betätigungselement 41 vorzusehen und über Magnetkräfte, die die Behälterwand 10 durchsetzen, die Bewegung des Auslöseelements 12 an die Bewegung des Betätigungselements 41 zu koppeln. Dazu ist etwa das Betätigungselement 41 mit einem Magnetelement 42 versehen und über einen Verstellantrieb 43 etwa in Form eines einfachen Linearantriebes in vertikaler Richtung verstellbar. Innerhalb des Behälters 2 ist das Auslöseelement 12 in einer Führung 44 gelagert und weist seinerseits ein Magnetelement 45 auf, wobei die Magnetelemente 42 und 45 so aufeinander abgestimmt sind, dass zwischen ihnen eine starke Magnetkraft wirkt. Es wäre auch eine vereinfachte Bauweise möglich, bei der entweder nur das Auslöseelement 12 oder das Betätigungselement 41 mit einem Magnetelement versehen ist, solange das damit zusammenwirkende Gegenstück ein Bauteil aus magnetisierbarem Material umfasst und ausreichende, die Behälterwand 10 durchsetzende Magnetkräfte hervorgerufen werden. Die Behälterwand 10 ist bei dieser Ausführungsform mit Nutzung von Magnetkräften vorzugsweise aus unmagnetischem Material, wie etwa Kunststoff hergestellt.In Fig. 6, two possible alternative embodiments for the triggering device 11 are shown, wherein the upper triggering device 11a based on the mechanical introduction of crystallization nuclei in the supercooled, liquid storage medium 3, while in the lower triggering device 11b, the triggering on strong, local Cooling based. The triggering device 11a comprises a rod-shaped triggering element 12, for example a glass rod, which is positioned in a rest position shown in solid lines above the liquid level of the liquid storage medium 3 and immersed in the triggering position, which is shown in dashed lines, in the liquid storage medium 3. The triggering element 12 is displaceably mounted approximately in the vertical direction on the container wall 10 within the container 2 and can be adjusted by a suitable drive mechanism between the rest position and the release position. At the part of the trigger element 12, which can be immersed in the liquid storage medium 3, there are small amounts of salt crystals, in particular those crystals which correspond to the composition of the solid, solidified storage medium 3. If this triggering element 12 is then immersed in the supercooled and liquid storage medium 3, the crystals located on the triggering element 12 serve as crystallization nuclei and crystallization of the storage medium 3 with the corresponding provision of the .mu.-3 Latent heat initiated. One way to effect this adjustment of the triggering element 12 located inside the container 2 is to provide an adjustable actuating element 41 outside the container 2 and to couple the movement of the triggering element 12 to the movement of the actuating element 41 via magnetic forces that pass through the container wall 10 , For this purpose, approximately the actuating element 41 is provided with a magnetic element 42 and adjustable via an adjusting drive 43 in the form of a simple linear drive in the vertical direction. Within the container 2, the trigger element 12 is mounted in a guide 44 and in turn has a magnetic element 45, wherein the magnetic elements 42 and 45 are coordinated so that between them a strong magnetic force acts. It would also be a simplified design possible in which either only the trigger element 12 or the actuator 41 is provided with a magnetic element, as long as the cooperating counterpart comprises a component of magnetizable material and sufficient, the container wall 10 passing magnetic forces are caused. The container wall 10 is preferably made in this embodiment with the use of magnetic forces of non-magnetic material, such as plastic.

[0071] Die alternative Ausführungsform einer Auslösevorrichtung 11b besteht darin, dass das Auslöseelement 12 durch ein Peltier-Element 46 gebildet ist. Durch Anlegen einer elektrischen Spannung, die von einer Stromversorgung 47 bereitgestellt ist, wird vom Peltier-Element 46 eine mit dem Speichermedium 3 in Kontakt stehende Kühlfläche 48 stark abgekühlt, und zwar auf eine Temperatur die sofort eine spontane Kristallisation des unterkühlten, flüssigen Speichermediums 3 auslösen kann. Dadurch kann quasi ebenfalls auf Knopfdruck die Kristallisation des flüssigen Speichermediums 3 und damit auch die Bereitstellung der Latentwärme eingeleitet werden.The alternative embodiment of a triggering device 11b is that the triggering element 12 is formed by a Peltier element 46. By applying an electrical voltage provided by a power supply 47, a cooling surface 48 in contact with the storage medium 3 is strongly cooled by the Peltier element 46 to a temperature which immediately triggers spontaneous crystallization of the supercooled liquid storage medium 3 can. As a result, the crystallization of the liquid storage medium 3 and thus also the provision of the latent heat can be initiated quasi likewise at the push of a button.

[0072] Bei beiden zuvor beschriebenen Beispielen einer Auslösevorrichtung 11a, 11b kann die Aktivierung des Betätigungselements 41 bzw. des Peltier-Elements 46 mittels einer nicht dargestellten Steuervorrichtung erfolgen.In both previously described examples of a triggering device 11a, 11b, the activation of the actuating element 41 or of the Peltier element 46 can take place by means of a control device, not shown.

[0073] Fig. 6 zeigt weiters an der Oberfläche des Speichermediums 3 einen Ölfilm 49, der die Oberfläche des Speichermediums 3 vor dem Kontakt mit Kristallisationskeimen in Form von Schmutzpartikeln oder sonstigen Partikeln schützt und dadurch die Auslösung von unerwünschter, spontaner Kristallisation verhindert ist. Der Ölfilm 49 besteht dabei aus einem Öl das eine geringere Dichte aufweist als das flüssige Speichermedium 3 und besitzt vorzugsweise eine Dicke von zumindest 3 mm, vorzugsweise zumindest 5 mm, bei ebener Oberfläche des flüssigen Speichermediums 3.Fig. 6 further shows on the surface of the storage medium 3, an oil film 49, which protects the surface of the storage medium 3 from contact with nuclei in the form of dirt particles or other particles and thus the triggering of unwanted, spontaneous crystallization is prevented. The oil film 49 consists of an oil which has a lower density than the liquid storage medium 3 and preferably has a thickness of at least 3 mm, preferably at least 5 mm, with a flat surface of the liquid storage medium third

[0074] Fig. 7 zeigt eine mögliche Weiterbildung eines erfindungsgemäßen Latentwärmespeichers 1, bei dem die Wärmeleitelemente 20 verstellbar am Rührorgan 15 gelagert sind, und zwar entweder durch eine gelenkige Lagerung oder eine elastische Lagerung. In beiden Fällen dient diese verstellbare Lagerung dazu, die Wärmeleitelemente 20 von einer Ausgangsstellung, in der sie vom Wärmetauscher 4 einen Abstand 50 aufweisen, in eine Arbeitsstellung verstellen zu können, in der sie einen geringeren Abstand 50 zum Wärmetauscher 4 oder in direkten, berührenden Kontakt mit dem Wärmetauscher 4 verstellbar sind. Die Verstellung kann dabei natürlich nur im flüssigen Zustand des Speichermediums 3 erfolgen und dient dazu, die Wärmeleitwege für den Wärmetransport im kristallisierten, festen Speichermedium 3 zu reduzieren.Fig. 7 shows a possible development of a latent heat accumulator 1 according to the invention, in which the heat-conducting elements 20 are adjustably mounted on the stirring member 15, either by an articulated mounting or an elastic mounting. In both cases, this adjustable storage serves to be able to adjust the heat-conducting elements 20 from a starting position in which they have a distance 50 from the heat exchanger 4, in a working position in which they have a smaller distance 50 to the heat exchanger 4 or in direct, touching contact are adjustable with the heat exchanger 4. Of course, the adjustment can only take place in the liquid state of the storage medium 3 and serves to reduce the heat conduction paths for the heat transport in the crystallized, solid storage medium 3.

[0075] Im Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 7 sind die Wärmeleitelemente 20 als Schwenkarme 51 ausgebildet, die an der Rührwelle 16 mittels eines Gelenks 52 gelagert sind und sich in etwa radialer Richtung bis auf einen Abstand 50 zum Wärmetauscher 4 hin erstrecken. Über eine geeignete Verstellvorrichtung 53 mit einem nicht dargestellten Verstellantrieb können die Wärmeleitelemente 20 in Form von Schwenkarmen 51 in die Arbeitsstellung verschwenkt werden, in der eine Kontaktfläche 54 in Kontakt mit dem Wärmetauscher 4 gebracht ist oder der Abstand 50 zumindest gegenüber der Ausgangsstellung reduziert ist. Das Gelenk 52 kann beispielsweise so ausgeführt sein, dass an der Rührwelle 16 eine Lagerscheibe 55 fixiert ist, an der ent- 11/19 österreichisches Patentamt AT509 274B1 2012-01-15 sprechende Lagerbolzen 56 angeordnet sind, die von einer am Schwenkarm 51 angeformten Lagerhülse 57 umgriffen sind.In the embodiment of FIG. 7, the heat-conducting elements 20 are formed as pivot arms 51, which are mounted on the agitator shaft 16 by means of a joint 52 and extend in an approximately radial direction to a distance 50 to the heat exchanger 4 out. Via a suitable adjusting device 53 with an adjusting drive, not shown, the heat-conducting elements 20 can be pivoted in the working position in the form of pivoting arms 51, in which a contact surface 54 is brought into contact with the heat exchanger 4 or the distance 50 is reduced at least relative to the starting position. The joint 52 may, for example, be designed in such a way that a bearing disk 55 is fixed to the agitator shaft 16, on which bearing bolts 56 which respond are arranged, which are supported by a bearing sleeve formed on the pivot arm 51 57 are encompassed.

[0076] In Fig. 8 ist ein Detail einer möglichen, weiteren Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Latentwärmespeichers 1 dargestellt, bei dem das Rührorgan 15, an dem das Wärmeleitelement 20 oder mehrere Wärmeleitelemente 20 angeordnet sind, einen Leitungskanal 58 für die Durchleitung von Wärmeträgerfluid 6 umfasst und dadurch selbst als Wärmetauscher 4 ausgebildet ist. Im Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 8 ist die um die Drehachse 19 drehbar gelagerte Rührwelle 16 als Doppelrohr 59 ausgebildet, das aus einem Innenrohr 60 und einem dazu konzentrischen und einen Abstand aufweisenden Außenrohr 61 besteht. An diesem Doppelrohr 59 sind im Inneren des Behälters 2 die das Speichermedium 3 durchsetzenden Wärmeleitelemente 20 angeordnet, die den Wärmetransport zwischen dem festen Speichermedium 3 und dem Doppelrohr 59 verstärken. Beim Entladen eines Latentwärmespeichers 1 wird beispielsweise über das Innenrohr 60 Wärmeträgerfluid 6 mit einer niedrigeren Temperatur zugeführt, von dem es an dessen nicht dargestellten unterem Ende oder über geeignete Durchtrittsöffnungen in das Außenrohr 61 übergeht und durch dieses der Wärmeaustausch mit dem Speichermedium 3 stattfindet.8 shows a detail of a possible, further embodiment of a latent heat accumulator 1 according to the invention, in which the stirrer 15, on which the heat conducting element 20 or a plurality of heat conducting elements 20 are arranged, comprises a duct 58 for the passage of heat transfer fluid 6 and characterized itself as a heat exchanger 4 is formed. In the embodiment of FIG. 8, the agitator shaft 16 rotatably mounted about the rotation axis 19 is formed as a double tube 59, which consists of an inner tube 60 and an outer tube 61 concentric therewith and spaced apart. Arranged on this double tube 59 in the interior of the container 2 are the heat-conducting elements 20 passing through the storage medium 3, which reinforce the heat transfer between the fixed storage medium 3 and the double tube 59. When discharging a latent heat accumulator 1 60 heat transfer fluid 6 is supplied at a lower temperature, for example, via the inner tube from which it merges at its bottom end, not shown, or via suitable openings in the outer tube 61 and held by this heat exchange with the storage medium 3.

[0077] Außerhalb des Latentwärmespeichers 1 ist das Doppelrohr 59 mit einem feststehenden Anschlussstück 62 drehbar und abgedichtet gelagert, wobei die Dichtungen 63 so ausgeführt sind, dass auch bei sich drehendem Doppelrohr 59 eine ausreichende Abdichtung gegeben ist. Der Antrieb der Rührwelle 16 in Form des Doppelrohrs 59 erfolgt durch einen Rührantrieb 14, der in diesem Ausführungsbeispiel eine am Doppelrohr 59 befestigte Zahnriemenscheibe 64, einen Zahnriemen 65 und einen nicht dargestellten Antriebsmotor umfasst, wobei selbstverständlich auch andere, gleichwirkende Antriebsvarianten denkbar sind.Outside the latent heat accumulator 1, the double tube 59 is rotatably mounted and sealed with a fixed connector 62, wherein the seals 63 are designed so that even with rotating double tube 59 is given a sufficient seal. The drive of the agitator shaft 16 in the form of the double tube 59 is effected by a stirring drive 14, which in this embodiment comprises a toothed pulley 64 attached to the double tube 59, a toothed belt 65 and a drive motor, not shown, of course, other, equally effective drive variants are conceivable.

[0078] Die Wärmeleitelemente 20 können bei den verschiedenen Ausführungsformen unterschiedliche Dicken und damit auch Wärmeleitquerschnitte aufweisen, bei Verwendung von Wärmeleitelementen 20 aus Metallblech sind Dicken von ca. 0,5 mm bis hinauf zu 3 mm oder auch mehr möglich.In the various embodiments, the heat-conducting elements 20 can have different thicknesses and thus also heat-conducting cross-sections. When using heat-conducting elements 20 made of sheet metal, thicknesses of approximately 0.5 mm up to 3 mm or even more are possible.

[0079] Bei den Figuren sind die Durchführungen für den ersten Anschluss 7 und den zweiten Anschluss 8 des Wärmetauschers 4 in der Seitenwand des Behälters 2 dargestellt, selbstverständlich können diese auch an anderen Positionen der Behälterwand 10, insbesondere auch an der oberen Behälterwand bzw. Stirnfläche positioniert sein. Die Anordnung an der Oberseite ist von Vorteil, wenn der Behälter 2 mit einem Deckel an der Oberseite versehen ist, der den leichten Einbau des Wärmetauschers 4 und auch des Rührwerks 13 gestattet.In the figures, the passages for the first port 7 and the second port 8 of the heat exchanger 4 are shown in the side wall of the container 2, of course, these can also be at other positions of the container wall 10, in particular also on the upper container wall or end face be positioned. The arrangement at the top is advantageous when the container 2 is provided with a lid at the top, which allows easy installation of the heat exchanger 4 and also the agitator 13.

[0080] Der Volumenbereich 22, in dem das Speichermedium 3 durchsetzt ist, kann vereinfacht auch als das Volumen betrachtet werden, das ein das rotierende Rührorgan 15 mit den daran angeordneten Wärmeleitelementen 20 umhüllender Zylinder oder Kegel aufweist. Dieser Volumenbereich 22 entspricht zumindest einem Drittel, vorzugsweise mehr als der Hälfte des vom Speichermedium 2 eingenommenen Volumens, um einen guten Wärmetransport innerhalb des festen Speichermediums 3 zu bewirken.The volume region 22, in which the storage medium 3 is penetrated, can also be considered simplified as the volume which has a cylinder or cone surrounding the rotating stirring element 15 with the heat-conducting elements 20 arranged thereon. This volume region 22 corresponds to at least one third, preferably more than half of the volume occupied by the storage medium 2 in order to effect a good heat transfer within the solid storage medium 3.

[0081] Die Ausführungsbeispiele zeigen mögliche Ausführungsvarianten und Ausführungsdetails des Latentwärmespeichers 1, wobei an dieser Stelle bemerkt sei, dass die Erfindung nicht auf die einzelnen speziell dargestellten Ausführungsvarianten desselben eingeschränkt ist, sondern vielmehr auch diverse Kombinationen der einzelnen Ausführungsvarianten untereinander möglich sind und diese Variationsmöglichkeit aufgrund der Lehre zum technischen Handeln durch gegenständliche Erfindung im Können des auf diesem technischen Gebiet tätigen Fachmannes liegt.The embodiments show possible embodiments and details of the embodiment of the latent heat accumulator 1, it being noted at this point that the invention is not limited to the individual embodiments thereof specifically shown, but rather also various combinations of the individual embodiments are mutually possible and this variation possibility due the doctrine of technical action by objective invention in the skill of those working in this technical field is the expert.

[0082] Der Ordnung halber sei abschließend darauf hingewiesen, dass zum besseren Verständnis des Aufbaus des Latentwärmespeichers 1 dieser bzw. dessen Bestandteile teilweise unmaßstäblich und/oder vergrößert und/oder verkleinert dargestellt wurden. 12/19For the sake of order, it should finally be pointed out that, for a better understanding of the structure of the latent heat accumulator 1, this or its constituent parts have been shown partly unevenly and / or enlarged and / or reduced in size. 12/19

Claims (23)

österreichisches Patentamt AT509 274B1 2012-01-15 BEZUGSZEICHENAUFSTELLUNG 1 Latentwärmespeicher 2 Behälter 3 Speichermedium 4 Wärmetauscher 5 Wärmedämmung 6 Wärmeträgerfluid 7 erster Anschluss 8 zweiter Anschluss 9 Transportrichtung 10 Behälterwand 11 Auslösevorrichtung 12 Auslöseelement 13 Rührwerk 14 Rührantrieb 15 Rührorgan 16 Rührwelle 17 Rührelement 18 Propeller 19 Drehachse 20 Wärmeleitelement 21 Hüllfläche 22 Volumenbereich 23 Rohrleitung 24 Kunststoffrohrleitung 25 Wärmetauschereinheit 26 Durchmesser 27 Innendurchmesser 28 Länge 29 Ausdehnung 30 Hohlzylinder 31 Stirnfläche 32 Außendurchmesser 33 Wärmeleitfortsatz 34 Schnittkante 35 Halteschienen 36 Ausnehmung 37 Ausnehmung 38 Durchmesser 39 Durchmesser 40 Kreuzungspunkt 41 Betätigungselement 42 Magnetelement 43 Verstellantrieb 44 Führung 45 Magnetelement 46 Peltier-Element 47 Stromversorgung 48 Kühlfläche 49 Ölfilm 50 Abstand 51 Schwenkarm 52 Gelenk 53 Verstellanordnung 54 Kontaktfläche 55 Lagerscheibe 56 Lagerbolzen 57 Lagerhülse 58 Leitungskanal 59 Doppelrohr 60 Innenrohr 61 Außenrohr 62 Anschlussstück 63 Dichtungen 64 Zahnriemenscheibe 65 Zahnriemen Patentansprüche 1. Latentwärmespeicher (1) umfassend einen Behälter (2) mit einem darin enthaltenen, in flüssigem und/oder festem Aggregatzustand vorliegenden Speichermedium (3), einen Wärmetauscher (4) innerhalb des Behälters (2) zum Austausch von Wärme zwischen dem Speichermedium (3) und einem im Wärmetauscher (4) enthaltenen und durch diesen transportierbaren Wärmeträgerfluid (6), ein Rührwerk (13) zum Ausgleich von Konzentrationsunterschieden innerhalb des flüssigen Speichermediums (3) mit einem Rührantrieb (14) und einem mit diesem antriebsverbundenen Rührorgan (15), dadurch gekennzeichnet, dass am Rührorgan (15) zumindest ein das Speichermedium (3) in einem großen Volumenbereich (22) durchsetzendes Wärmeleitelement (20) angeordnet ist. 13/19 österreichisches Patentamt AT509 274B1 2012-01-15Austrian Patent Office AT509 274B1 2012-01-15 REFERENCE MARKET DESCRIPTION 1 Latent heat accumulator 2 Container 3 Storage medium 4 Heat exchanger 5 Heat insulation 6 Heat transfer fluid 7 First connection 8 Second connection 9 Transport direction 10 Container wall 11 Release device 12 Release element 13 Agitator 14 Stirring drive 15 Stirrer 16 Stirring shaft 17 Stirring element 18 Propeller 19 Rotation axis 20 heat-conducting element 21 envelope surface 22 volume range 23 pipe 24 plastic pipe 25 heat exchanger unit 26 diameter 27 inner diameter 28 length 29 extension 30 hollow cylinder 31 end face 32 outer diameter 33 heat conduction 34 cut edge 35 support rails 36 recess 37 recess 38 diameter 39 diameter 40 crossing point 41 actuator 42 magnetic element 43 adjustment 44 guide 45 Magnetic element 46 Peltier element 47 Power supply 48 Cooling surface 49 Oil film 50 Distance 51 Swivel arm 52 Ge Steering 53 Adjusting arrangement 54 Contact surface 55 Bearing washer 56 Bearing pin 57 Bearing sleeve 58 Conduit 59 Double tube 60 Inner tube 61 Outer tube 62 Connecting piece 63 Seals 64 Timing belt pulley 65 Timing belt 1. Latent heat accumulator (1) comprising a container (2) with a contained therein in liquid and / or solid state of matter present storage medium (3), a heat exchanger (4) within the container (2) for exchanging heat between the storage medium (3) and in the heat exchanger (4) contained and transportable by this heat transfer fluid (6), a stirrer (13 ) to compensate for differences in concentration within the liquid storage medium (3) with a stirring drive (14) and an impeller (15) drivingly connected thereto, characterized in that at least one storage medium (3) in a large volume region (22 ) passing through the heat conducting element (20) is arranged. 13/19 Austrian Patent Office AT509 274B1 2012-01-15 2. Latentwärmespeicher (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sich das Wärmeleitelement (20) annähernd bis zum Wärmetauscher (4) erstreckt.2. Latent heat store (1) according to claim 1, characterized in that the heat conducting element (20) extends approximately to the heat exchanger (4). 3. Latentwärmespeicher (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Wärmeleitelement (20) zumindest ein den Rührvorgang bewirkendes Rührelement (17) umfasst oder bildet.3. Latent heat store (1) according to claim 1 or 2, characterized in that the heat-conducting element (20) comprises or forms at least one stirring element (17) effecting the stirring process. 4. Latentwärmespeicher (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Wärmetauscher (4) hohlzylinderförmig ausgebildet ist und eine Drehachse (19) des Rührorgans (15) etwa konzentrisch dazu angeordnet ist.4. latent heat storage (1) according to any one of the preceding claims, characterized in that the heat exchanger (4) is formed in a hollow cylinder and a rotation axis (19) of the stirring member (15) is arranged approximately concentric thereto. 5. Latentwärmespeicher (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Rührorgan (15) mehrere das Speichermedium (3) in etwa radialer Richtung zwischen Drehachse (19) des Rührorgans (15) und Wärmetauscher (4) durchsetzende Wärmeleitelemente (20) umfasst.5. Latent heat store (1) according to any one of the preceding claims, characterized in that the stirring member (15) a plurality of the storage medium (3) in approximately radial direction between the rotation axis (19) of the stirring member (15) and heat exchanger (4) passing through heat conducting elements (20 ). 6. Latentwärmespeicher (1) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Wärmetauscher (4) zumindest abschnittsweise rotationssymmetrisch bezogen auf die Drehachse (19) ausgebildet ist und die Wärmeleitelemente (20) innerhalb einer Hüllfläche (21) angeordnet sind, deren Durchmesser (26) zumindest 75 %, insbesondere 90 %, vorzugsweise 95 % des Innendurchmessers (26) des Wärmetauschers (4) beträgt.6. Latent heat store (1) according to claim 5, characterized in that the heat exchanger (4) is at least partially rotationally symmetrical with respect to the axis of rotation (19) and the heat conducting elements (20) within an envelope surface (21) are arranged, whose diameter (26 ) is at least 75%, in particular 90%, preferably 95% of the inner diameter (26) of the heat exchanger (4). 7. Latentwärmespeicher (1) nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Wärmetauscher (4) zumindest abschnittsweise rotationssymmetrisch bezogen auf die Drehachse (19) ausgebildet ist und die Wärmeleitelemente (20) in Richtung der Drehachse (19) des Rührorgans (15) über eine Länge (28) verteilt angeordnet sind, die zumindest 80 % der Ausdehnung (29) des Wärmetauschers (4) in Richtung der Drehachse (19) entspricht.7. Latent heat store (1) according to claim 5 or 6, characterized in that the heat exchanger (4) is at least partially rotationally symmetrical relative to the axis of rotation (19) and the heat conducting elements (20) in the direction of the axis of rotation (19) of the stirring member (15 ) are distributed over a length (28) which corresponds to at least 80% of the extent (29) of the heat exchanger (4) in the direction of the axis of rotation (19). 8. Latentwärmespeicher (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Wärmetauscher (4) eine durch das Speichermedium (3) geführte Kunststoffrohrleitung (24) umfasst.8. latent heat store (1) according to any one of the preceding claims, characterized in that the heat exchanger (4) comprises a through the storage medium (3) guided plastic pipe (24). 9. Latentwärmespeicher (1) nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Kunststoffrohrleitung (24) an einer Anordnung von Halteschienen (35), insbesondere aus Metall, spiralenartig zu einer etwa hohlzylinderförmigen Wärmetauschereinheit (25) aufgewickelt und befestigt ist.9. latent heat store (1) according to claim 8, characterized in that the plastic pipe (24) on an array of support rails (35), in particular made of metal, spirally wound into an approximately hollow cylindrical heat exchanger unit (25) and secured. 10. Latentwärmespeicher (1) nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Wärmetauschereinheit (25) Windungen mit verschiedenen Durchmessern, insbesondere zwei oder mehr alternierenden oder zueinander versetzten Durchmessern (38, 39), aufweist.10. latent heat store (1) according to claim 9, characterized in that the heat exchanger unit (25) turns with different diameters, in particular two or more alternating or staggered diameters (38, 39). 11. Latentwärmespeicher (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Wärmeleitelement (20) eine verstellbare Kontaktfläche (54) aufweist, die in Kontakt mit dem Wärmetauscher (4) verstellbar ist.11. Latent heat store (1) according to one of the preceding claims, characterized in that the heat-conducting element (20) has an adjustable contact surface (54) which is adjustable in contact with the heat exchanger (4). 12. Latentwärmespeicher (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Speichermedium (3) durch einen in flüssigem Aggregatzustand unter seinen Schmelzpunkt unterkühlbaren Stoff gebildet ist, insbesondere zum überwiegenden Teil durch Natriumacetat-Trihydrat.12. latent heat storage device (1) according to any one of the preceding claims, characterized in that the storage medium (3) is formed by a submergible in liquid state under its melting point material, in particular for the most part by sodium acetate trihydrate. 13. Latentwärmespeicher (1) nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass das Speichermedium (3) einen Anteil von bis zu 20% Natriumthiosulfat und/oder bis zu 20 % Natriumnitrat und/oder bis zu 10 % Natronlauge aufweist.13. Latent heat store (1) according to claim 12, characterized in that the storage medium (3) has a proportion of up to 20% sodium thiosulfate and / or up to 20% sodium nitrate and / or up to 10% sodium hydroxide solution. 14. Latentwärmespeicher (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Speichermedium (3) weitgehend gleichmäßig verteilte, wärmeleitende Fasern oder Partikel, insbesondere aus Edelstahl und/oder Graphit enthält.14. Latent heat store (1) according to one of the preceding claims, characterized in that the storage medium (3) contains substantially uniformly distributed, heat-conducting fibers or particles, in particular of stainless steel and / or graphite. 15. Latentwärmespeicher (1) nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass am Behälter (2) eine auf das Speichermedium (3) einwirkende Auslösevorrichtung (11) zur Anregung des Übergangs vom flüssigen unterkühlten Aggregatzustand in einen festen Aggregatzustand angeordnet ist. 14/19 österreichisches Patentamt AT509 274B1 2012-01-1515. Latent heat store (1) according to claim 14, characterized in that on the container (2) acting on the storage medium (3) triggering device (11) for exciting the transition from the liquid supercooled state of matter is arranged in a solid state. 14/19 Austrian Patent Office AT509 274B1 2012-01-15 16. Latentwärmespeicher (1) nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Auslösevorrichtung (11) ein Peltier-Element (46) zur lokalen Abkühlung des Speichermediums (3) umfasst.16. Latent heat store (1) according to claim 15, characterized in that the triggering device (11) comprises a Peltier element (46) for local cooling of the storage medium (3). 17. Latentwärmespeicher (1) nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Auslösevorrichtung (11) ein innerhalb des Behälters (2) angeordnetes, verstellbar gelagertes oder mechanisch verformbares Auslöseelement (12) und ein außerhalb des Behälters (2) angeordnetes, verstellbares Betätigungselement (41) umfasst, und das Auslöseelement (12) und/oder das Betätigungselement (41) mit einem Magnetelement (42, 45) verbunden ist, das eine die Behälterwand (10) durchsetzende Magnetkraft zur Positionsverstellung oder mechanischen Verformung des Auslöseelements (12) ausübt.17 latent heat storage device (1) according to claim 15, characterized in that the triggering device (11) disposed within the container (2), adjustably mounted or mechanically deformable trigger element (12) and an outside of the container (2) arranged, adjustable actuating element ( 41), and the triggering element (12) and / or the actuating element (41) is connected to a magnetic element (42, 45) which exerts a magnetic force passing through the vessel wall (10) for positional adjustment or mechanical deformation of the triggering element (12). 18. Latentwärmespeicher (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Speichermedium (3) im Behälter (2) von einem Ölfilm (49) bedeckt ist, wobei dieser vorzugsweise bei ebener Oberfläche des flüssigen Speichermediums (3) eine Dicke zwischen 3 mm und 20 mm, vorzugsweise zwischen 5 mm und 10 mm aufweist.18. Latent heat store (1) according to any one of the preceding claims, characterized in that the storage medium (3) in the container (2) by an oil film (49) is covered, which preferably at a flat surface of the liquid storage medium (3) has a thickness between 3 mm and 20 mm, preferably between 5 mm and 10 mm. 19. Latentwärmespeicher (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Rührorgan (15) mit dem Wärmeleitelement (20) einen Leitungskanal (58) für die Durchleitung von Wärmeträgerfluid (6) umfasst und dadurch selbst als Wärmetauscher (4) ausgebildet ist.19. Latent heat store (1) according to one of the preceding claims, characterized in that the stirring member (15) with the heat-conducting element (20) comprises a duct (58) for the passage of heat transfer fluid (6) and thereby itself as a heat exchanger (4) is. 20. Verfahren zum Beladen und Entladen eines Latentwärmespeichers (1), umfassend einen Behälter (2) mit einem darin enthaltenen Speichermedium (3), einen Wärmetauscher (4) zum Austausch von Wärme zwischen dem Speichermedium (3) und einem im Wärmetauscher (4) enthaltenen und durch diesen transportierten Wärmeträgerfluid (6), zumindest vorübergehender Aktivierung eines Rührwerks (13) zum Ausgleich von Konzentrationsunterschieden innerhalb des Speichermediums (3) mit einem Rührantrieb (14) und einem mit diesem antriebsverbundenen Rührorgan (15), dadurch gekennzeichnet, dass beim Beladen und Entladen des Latentwärmespeichers (1) Wärme durch zumindest ein das Speichermedium (3) in einem großen Volumenbereich durchsetzendes und am Rührorgan (15) angeordnetes Wärmeleitelement (20) vom Wärmetauscher (4) weg bzw. zum Wärmetauscher (4) hin geleitet wird.20. A method for loading and unloading a latent heat accumulator (1), comprising a container (2) with a storage medium (3) contained therein, a heat exchanger (4) for exchanging heat between the storage medium (3) and a heat exchanger (4) contained and transported by this heat transfer fluid (6), at least temporarily activating a stirrer (13) to compensate for concentration differences within the storage medium (3) with a stirring drive (14) and an associated with this stirring member (15), characterized in that during loading and discharging the latent heat accumulator (1) heat by at least one of the storage medium (3) in a large volume range passing and the stirrer (15) arranged heat conducting element (20) from the heat exchanger (4) away or to the heat exchanger (4) is passed out. 21. Verfahren nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, dass vor der Phasenumwandlung mit Kristallisation des Speichermediums (3) zum Entladen des Latentwärmespeichers (1) das Wärmeleitelement (20) an den Wärmetauscher (4) angenähert oder in berührenden Kontakt mit diesem gebracht wird.21. The method according to claim 20, characterized in that before the phase transformation with crystallization of the storage medium (3) for discharging the latent heat accumulator (1), the heat conducting element (20) to the heat exchanger (4) is approximated or brought into contact with this. 22. Verfahren nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, dass von einer Steuerungsvorrichtung die aktive Einleitung der Kristallisation erst nach der Annäherung oder Kontaktierung des zumindest einen Wärmeleitelements (20) ausgelöst wird.22. The method according to claim 21, characterized in that by a control device, the active initiation of the crystallization is triggered only after the approach or contacting of the at least one heat conducting element (20). 23. Verfahren nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, dass das Rührorgan (15) zur Durchleitung von Wärmeträgerfluid (6) geeignet ist und als Wärmetauscher (4) verwendet wird. Hierzu 4 Blatt Zeichnungen 15/1923. The method according to claim 20, characterized in that the stirring member (15) for the passage of heat transfer fluid (6) is suitable and as a heat exchanger (4) is used. 4 sheets of drawings 15/19