DE102010055997A1 - Method for storing thermal energy in form of high temperature heat in solar-thermal power plant, involves partially filling ambient air with granular and/or porous storage medium, where ambient air is utilized as heat carrier medium - Google Patents

Method for storing thermal energy in form of high temperature heat in solar-thermal power plant, involves partially filling ambient air with granular and/or porous storage medium, where ambient air is utilized as heat carrier medium Download PDF

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Abstract

The method involves delivering heat over a medium, where the medium is selected from one of a group consisting of water vapor, water, thermal oil and/or liquid salts or salt mixtures. Ambient air utilized as a heat carrier medium is partially filled with a granular and/or porous storage medium (6). The heat is emitted to the storage medium. A housing (16) of a storage module (29) is filled with the storage medium with average diameters of 2 to 80 mm. The storage medium is selected from one of a group consisting of sand, gravel, stones, corundum and/or graphite. An independent claim is also included for a high temperature heat accumulator comprising a storage module with a housing.

Description

Die Erfindung betrifft einen Hochtemperatur-Wärmespeicher zur großtechnischen Speicherung von thermischer Energie in Form von Hochtemperaturwärme auf einem Temperaturniveau von mindestens 280°C. Haupteinsatzgebiet ist die Speicherung von thermischer Energie bei Solarthermischen Kraftwerken.The invention relates to a high-temperature heat storage for large-scale storage of thermal energy in the form of high-temperature heat at a temperature level of at least 280 ° C. The main field of application is the storage of thermal energy in solar thermal power plants.

Aus der nachveröffentlichten DE 10 2010 033 571 die Einbindung eines Speichers in ein Solarthermisches Kraftwerk bekannt.From the post-published DE 10 2010 033 571 the integration of a memory in a solar thermal power plant known.

In den 7 und 8 ist ein bereits aus der DE 10 2010 033 571 bekanntes System dargestellt. Im übrigen wird auf die DE 10 2010 033 571 Bezug genommen und deren Offenbarungsgehalt zum Inhalt der vorliegenden Patentanmeldung gemacht.In the 7 and 8th is already out of the DE 10 2010 033 571 known system shown. Moreover, on the DE 10 2010 033 571 Reference is made and the disclosure of the content of the present patent application.

In 7 ist das Beladen des Speichers dargestellt. Dabei wird kalte Luft aus der Umgebung mit Hilfe des Gebläses 4 über einen Luftkanal, nachfolgend auch als zweite Zuleitung 19 bezeichnet, und eine Bypass-Leitung 21 und die Klappe 11 einem Wärmetauscher 3 zugeführt.In 7 is the loading of the memory shown. This cold air from the environment with the help of the blower 4 via an air duct, below as a second supply line 19 designated, and a bypass line 21 and the flap 11 a heat exchanger 3 fed.

Die überschüssige Wärme aus dem Solarfeld wird über das Wärmeträgermedium des Solarfelds, z. B. Dampf oder Thermoöl, über Leitung 1 dem Wärmetauscher 3 zugeführt.The excess heat from the solar field is on the heat transfer medium of the solar field, z. As steam or thermal oil, via line 1 the heat exchanger 3 fed.

Über den Wärmetauscher 3 wird die überschüssige Wärme aus dem Solarfeld auf den durchströmenden Luftstrom übertragen. Das abgekühlte Wärmeträgermedium aus dem Solarfeld verlässt über die Leitung 2 den Wärmetauscher. Die aufgeheizte Luft wird über den Luftkanal 5 und der Luftklappe 13 zu einer ersten Zuleitung 17 dem Wärmespeicher zugeführt. Die heiße Luft wird innerhalb eines Gehäuses 16 über einen größeren Querschnitt verteilt und strömt z. B. durch Lochbleche 7 oder Lanzen oder durch eine andere gasdurchlässige poröse Grenzfläche durch das Wärmespeichermaterial 6. Das Gehäuse 16 kann aus Metall, Beton und/oder einem anderen geeigneten Material sein und wird, falls erforderlich, mit einer Wärmedämmung versehen (nicht dargestellt) sein.About the heat exchanger 3 the excess heat from the solar field is transferred to the airflow flowing through it. The cooled heat transfer medium from the solar field leaves via the line 2 the heat exchanger. The heated air is through the air duct 5 and the air damper 13 to a first supply line 17 fed to the heat storage. The hot air gets inside a case 16 distributed over a larger cross section and flows z. B. by perforated plates 7 or lances or through another gas-permeable porous interface by the heat storage material 6 , The housing 16 may be made of metal, concrete and / or other suitable material and, if necessary, be provided with a thermal insulation (not shown).

Die heiße Luft gibt die Wärme an das Wärmespeichermaterial 6 ab und verlässt das System über die erste Ableitung 18 und die geöffnete Klappe 9. Beim Beladen des erfindungsgemäßen Hochtemperatur-Wärmespeichers sind die Klappen 8, 12 und 10 geschlossen.The hot air gives the heat to the heat storage material 6 and exits the system via the first derivative 18 and the opened flap 9 , When loading the high-temperature heat accumulator according to the invention, the flaps 8th . 12 and 10 closed.

8 zeigt schematisch das Entladen des erfindungsgemäßen Hochtemperatur-Wärmespeichersystems. Dabei wird ebenfalls über das Gebläse 4 kalte Luft aus der Umgebung mit weniger als ca. 50°C angesaugt und durch die zweite Zuleitung 19 und die geöffnete Klappe 10 dem Speicher zugeführt. Über entsprechende Lochbleche 7 oder Lanzen wird die kalte Luft innerhalb des Gehäuses verteilt und durch das Speichermedium 6 geleitet und nimmt dort die Wärme auf. Die aufgeheizte. Luft verlässt dann über die zweite Ableitung 20 und die geöffnete Klappe 12 den Speicher und wird dann über die Bypass-Leitung 21 zu dem Wärmetauscher 3 geführt und gibt die Wärme dort an den in den Leitungen 1 und 2 strömenden Wärmeträger ab. 8th schematically shows the discharge of the high-temperature heat storage system according to the invention. It is also about the fan 4 cold air sucked from the environment with less than about 50 ° C and through the second supply line 19 and the opened flap 10 supplied to the memory. About corresponding perforated plates 7 or lances, the cold air is distributed inside the housing and through the storage medium 6 passed and takes up the heat there. The heated up. Air then leaves via the second derivative 20 and the opened flap 12 the memory and then via the bypass line 21 to the heat exchanger 3 guided and gives the heat there to those in the lines 1 and 2 flowing heat transfer.

Die heiße Luft gibt im Wärmetauscher 3 die Wärme. an eine nachgeschalteten und nicht dargestellten Kraftwerksprozess mit einem Wasser-Dampfkreislauf ab, indem z. B. das Wasser über Leitung 2 in den Wärmetauscher 3 geleitet wird und als Wasserdampf mit entsprechend hohen Temperaturen den Wärmetauscher 3 über die Leitung 1 verlässt.The hot air is in the heat exchanger 3 the heat. to a downstream and not shown power plant process with a water-steam cycle by z. B. the water via line 2 in the heat exchanger 3 is passed and as water vapor with correspondingly high temperatures, the heat exchanger 3 over the line 1 leaves.

In der Offenlegungsschrift DT 24 44 217 vom 1.4.1976 wird beispielsweise ausgeführt, wie Sand oder Kies als Wärmespeicher genutzt werden kann, wenn ein entsprechendes Leitungssystem durch das Wärmeenergiespeichermedium geführt wird und welche Merkmale dieses erfüllen muss. In der großtechnischen Praxis werden zur Aufnahme von entsprechenden Wärmemengen durch ein Speichermedium Sand oder Kies mehrere tausend Kubikmeter [m3] benötigt. Dieses in der DT 24 44 217 vorgeschlagene System ist in der Praxis für eine großtechnische Anwendung nicht umsetzbar, da zum einen die Kosten für das Rohrleitungssystem zu groß sind und zum anderen aufgrund des schlechten Wärmeübergangs zwischen Rohrleitungssystem und Speichermedium, sowie innerhalb des Speichermediums, die Be- und Entladezeiten viel zu groß sind. Auch bei einer optimierten Rohrleitungsanordnung, wie sie in der DT 24 44 217 beschrieben ist, sind die Belade- und Entladezeiten noch zu groß. Dieses System lässt daher deutlich schlechtere Betriebseigenschaften erwarten, als die oben beschriebenen Betonspeicher.In the published patent application DT 24 44 217 from 1.4.1976 is carried out, for example, how sand or gravel can be used as a heat storage when a corresponding pipe system is guided through the heat energy storage medium and what features this must meet. In large-scale practice, several thousand cubic meters [m 3 ] are required to absorb corresponding amounts of heat through a storage medium of sand or gravel. This proposed in DT 24 44 217 system is not feasible in practice for large-scale application, since on the one hand, the cost of the piping system are too large and, secondly, due to the poor heat transfer between the piping system and storage medium, and within the storage medium, the Be - and unloading times are much too big. Even with an optimized piping arrangement, as described in DT 24 44 217, the loading and unloading times are still too large. Therefore, this system can be expected significantly worse operating characteristics, as the concrete storage described above.

In der Offenlegungsschrift DE 27 31 115 vom 25.1.1979 wird ein System beschrieben, das eine Schüttung körniger Feststoffteilchen einsetzt und Naturmagnesit oder Olivin als Speichermaterial nennt. Dieses System zielt auf kleinere Anwendungen ab und hat als ein entscheidendes Merkmal, dass der Ladestrom in einem geschlossenen Kreislauf umläuft. Die Wärme wird bei diesem System nicht über einen Wärmetauscher eingebracht, sondern über elektrische Heizstäbe. Dieses System ist daher nicht für großtechnische Anwendungen mit geforderten Speicherkapazitäten von weit über 20 MWh nutzbar. Sollte man versuchen dieses System großtechnisch einzusetzen, stößt man auf das Problem, dass der Ladestrom mit der Zeit eine immer höhere Temperatur bekommt und der Druck in dem geschlossenen Ladekreislauf ansteigt. Dies erfordert eine druckfeste Auslegung des Systems und ist gleichzeitig mit hohen Kosten verbunden. Dieser Effekt des Temperatur- und Druckanstiegs hat außerdem auch negative Auswirkungen auf das Gebläse, das den Ladestrom im Kreis bewegt. Weiterhin ist die Beladung eines thermischen Speichers für ein Solarthermisches Kraftwerk über den Umweg der Stromerzeugung und des Produzierens von Wärme über Heizstäbe aufgrund des Wirkungsgradverlustes bei der Stromerzeugung nicht sinnvoll.In the published patent application DE 27 31 115 from 25.1.1979 describes a system that uses a bed of granular solid particles and called natural magnesite or olivine as storage material. This system is aimed at smaller applications and has as a key feature that the charging current circulates in a closed circuit. The heat is not introduced in this system via a heat exchanger, but via electric heating elements. This system is therefore not suitable for large-scale applications with required storage capacities of well over 20 MWh. If one tries to use this system on an industrial scale, one encounters the problem that the charging current over time gets an ever higher temperature and the pressure in the closed charging circuit increases. This requires a pressure-resistant design of the system and is associated with high costs. This effect of increasing the temperature and pressure also has a negative effect on the blower, which moves the charging current in a circle. Furthermore, the loading of a thermal storage for a solar thermal power plant via the detour of power generation and the production of heat via heating rods due to the efficiency loss in power generation is not useful.

Aus dem US Patent 3982326A und dem US Patent 4006533 A ist ein Filter bekannt, der mit körnigen Medien arbeitet und z. B. die Aufgabe hat Gase zu reinigen und je nach Ausführung auch entsprechend zu kühlen. Auch dieses Patent beschreibt nicht die hier vorgestellten Merkmale und befasst sich nicht mit der Speicherung von Hochtemperatur-Wärme.From the U.S. Patent 3,982,326A and the US Patent 4006533 A is a filter known that works with granular media and z. B. has the task to clean gases and depending on the design also to cool accordingly. Also, this patent does not describe the features presented here and is not concerned with the storage of high temperature heat.

Demnach ist es die Aufgabe der Erfindung, einen praxistauglichen Speicher für Hochtemperaturwärme bereitzustellen, der unter Berücksichtigung des Speichermaterials mit seinen physikalischen Eigenschaften wie z. B. Wärmeleitfähigkeit, Wärmespeicherkapazität etc., über die gesamte Lebensdauer von zum Beispiel 25 Jahren mit geringem Aufwand und kleinen Energieverlusten beladen und entladen werden kann.Accordingly, it is the object of the invention to provide a practical storage for high-temperature heat, taking into account the storage material with its physical properties such. As thermal conductivity, heat storage capacity, etc., can be loaded and unloaded over the entire life of, for example, 25 years with little effort and small energy losses.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß bei einem Speichermodul zur Speicherung von thermischer Energie, umfassend ein Gehäuse mit mindestens einer Zuleitung und mit mindestens einer Ableitung, wobei das Gehäuse mindestens teilweise mit einem granulatförmigen Speichermaterial gefüllt ist, dadurch gelöst, dass das Speichermaterial innerhalb des Gehäuses in Form einer oder mehrerer Speicherflächen angeordnet ist und dass ein Wärmeträger, der über die Zuleitung in das Gehäuse strömt und über die Ableitung aus dem Gehäuse strömt, zwangsweise mindestens ein Mal durch eine Speicherfläche strömt.This object is achieved in a memory module for storing thermal energy, comprising a housing having at least one supply line and at least one derivation, wherein the housing is at least partially filled with a granular storage material, achieved in that the storage material within the housing in the form of a or a plurality of storage surfaces is arranged and that a heat transfer medium, which flows via the supply line into the housing and flows via the discharge from the housing, forcibly flows at least once through a storage surface.

Die erfindungsgemäße Anordnung des Speichermaterials in Form einer Speicherfläche, die beispielsweise wie eine Trennwand zwischen Boden und Decke des Gehäuses angeordnet sein kann, die aber auch waagerecht/horizontal angeordnet sein kann, werden mehrere positive Effekte erreicht.The arrangement according to the invention of the storage material in the form of a storage surface, which can be arranged, for example, as a partition between the floor and ceiling of the housing, but which can also be arranged horizontally / horizontally, several positive effects are achieved.

Erstens wird durch die Anordnung des Speichermaterials in Form einer oder mehrerer Speicherflächen dafür gesorgt, dass der Strömungswiderstand für den Wärmeträger beim Durchströmen der Speicherflächen sehr gering wird. Dies ergibt sich einmal daraus, dass eine Eintrittsfläche und eine Austrittsfläche der mindestens einen Speicherfläche sehr groß ist, verglichen mit dem Strömungsquerschnitt in der Zuleitung bzw. in der Ableitung. Daher strömt der Wärmeträger mit einer sehr geringen Geschwindigkeit durch die mindestens eine Speicherfläche und es entstehen nur sehr geringe Druckverluste beim Durchströmen der mindestens einen Speicherfläche.Firstly, the arrangement of the storage material in the form of one or more storage areas ensures that the flow resistance for the heat carrier as it flows through the storage areas is very low. This results once from the fact that an entrance surface and an exit surface of the at least one storage surface is very large compared to the flow cross-section in the supply line or in the discharge. Therefore, the heat transfer medium flows through the at least one storage surface at a very low speed, and only very small pressure losses occur when flowing through the at least one storage surface.

Ein weiterer wichtiger Effekt ist darin zu sehen, dass die Speicherfläche in Strömungsrichtung des Wärmeträgers relativ dünn ist, so dass der Wärmeträger nur einen kurzen Weg durch die Speicherfläche zurücklegen muss. Auch dies führt zu verringerten Druckverlusten. Weil jedoch der Wärmeträger, wie bereits erwähnt, mit sehr geringer Strömungsgeschwindigkeit durch die Speicherfläche hindurch strömt, wird trotzdem ein großer Teil der in dem Wärmeträger gespeicherten sensiblen Wärme an das Speichermaterial übertragen und somit in dem erfindungsgemäßen Speicher oder Speichermodul abgespeichert.Another important effect is the fact that the storage area in the flow direction of the heat carrier is relatively thin, so that the heat transfer medium only has to travel a short distance through the storage area. This also leads to reduced pressure losses. However, because, as already mentioned, the heat transfer medium flows through the storage surface at a very low flow rate, nevertheless a large part of the sensible heat stored in the heat transfer medium is transferred to the storage material and thus stored in the memory or storage module according to the invention.

Selbstverständlich ist es auch möglich, dass der Wärmeträger auf seinem Weg von der Zuleitung zur Ableitung mehrmals durch verschiedene Speicherwände strömt. Wenn der Wärmeträger nacheinander durch mehrere Speicherflächen strömt, dann haben die verschiedenen Speicherflächen verschiedene Temperaturen, so dass der Exergieverlust minimiert wird, wenn beim Entladen des Speichers der kalte Wärmeträger in der entgegengesetzten Strömungsrichtung durch die Speicherwände strömt. Es wird nämlich dann der zunächst kalte Wärmeträger von einer Speicherwand aufgewärmt, deren Temperatur nur geringfügig größer ist als die Temperatur des kalten Wärmeträgers. Der auf diese Weise vorgewärmte Wärmeträger strömt dann durch eine zweite Speicherfläche, deren Temperatur etwas höher ist als die der ersten Speicherfläche und so weiter. Dadurch ist es möglich, ähnlich einem Gegenstromwärmetauscher, die Wärmeübertragung sowohl beim Beladen als auch beim Entladen mit einer nahezu konstanten Temperaturdifferenz zwischen dem Speichermaterial und dem Wärmeträger vorzunehmen, was die Exergieverluste beim Be- und entladen des erfindungsgemäßen Speichermoduls minimiert.Of course, it is also possible that the heat transfer medium flows several times through different storage walls on its way from the supply line to the discharge. If the heat transfer medium successively flows through a plurality of storage surfaces, then the different storage surfaces have different temperatures, so that the exergy loss is minimized if the cold heat carrier in the opposite flow direction flows through the storage walls during discharge of the memory. Namely, the initially cold heat carrier is then warmed up by a storage wall whose temperature is only slightly greater than the temperature of the cold heat carrier. The preheated in this way heat transfer medium then flows through a second storage area whose temperature is slightly higher than that of the first storage area and so on. This makes it possible, similar to a countercurrent heat exchanger, to carry out the heat transfer both during loading and unloading with a nearly constant temperature difference between the storage material and the heat carrier, which minimizes the exergy losses during loading and unloading of the memory module according to the invention.

Da das erfindungsgemäße Speichermodul mit einem granulatförmigen Speichermedium gefüllt ist und dieses granulatförmige Speichermedium in aller Regel riesel- oder schüttfähig ist, ist es in vielen Fällen erforderlich, dass zumindest die Eintrittsfläche und die Austrittsfläche der Speicherflächen durch ein Netz, ein Gitter, ein Lochblech, ein Vlies und/oder eine andere gasdurchlässige poröse Grenzfläche begrenzt wird. Dadurch wird gewährleistet, dass das Speichermaterial am vorgesehen Ort bleibt. Man kann sich eine erfindungsgemäße Speicherwand ähnlich vorstellen, wie ein Drahtgitterkorb, der mit Steinen oder Schotter oder Kies gefüllt ist.Since the storage module according to the invention is filled with a granular storage medium and this granular storage medium is usually trickle or pourable, it is necessary in many cases that at least the entrance surface and the exit surface of the storage surfaces through a network, a grid, a perforated plate, a Fleece and / or another gas-permeable porous interface is limited. This ensures that the storage material remains in place. One can imagine a storage wall according to the invention similar to a wire mesh basket filled with stones or gravel or gravel.

Selbstverständlich ist dabei darauf zu achten, dass das Netz, das Gitter, das Lochblech und/oder das Vlies dem Wärmeträger einen möglichst geringen Strömungswiderstand entgegenbringen, um die Druckverluste beim Durchströmen der Speicherfläche zu minimieren.Of course, make sure that the grid, the grid, the perforated plate and / or the nonwoven the heat transfer medium as low as possible flow resistance, in order to minimize the pressure losses when flowing through the storage area.

Es kann erforderlich sein, im Bereich der Eintrittsfläche und/oder der Austrittsfläche eine Stützstruktur vorzusehen.It may be necessary to provide a support structure in the region of the entry surface and / or the exit surface.

Diese Stützstruktur kann beispielsweise durch mehrere parallel zueinander angeordnete Metallstäben gebildet werden, die zum Beispiel ein Gitter oder ein Lochblech oder ein Vlies, welches das in den Speicherflächen befindliche Speichermaterial am Herausfallen hindert, stützt. Dabei ist selbstverständlich darauf zu achten, dass die Stützstruktur die Querschnittsfläche der Speicherfläche möglichst wenig verringert, um die erwähnten Vorteile einer niedrigen Strömungsgeschwindigkeit und geringer Druckverluste beizubehalten.This support structure can be formed, for example, by a plurality of metal rods arranged parallel to one another, which support, for example, a grid or a perforated plate or a fleece, which prevents the storage material located in the storage areas from falling out. It should of course be ensured that the support structure reduces the cross-sectional area of the storage area as little as possible in order to maintain the mentioned advantages of a low flow velocity and low pressure losses.

Eine diesbezüglich besonders vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass die Speicherfläche als vertikale Wand ausgebildet und dass innerhalb der Speicherflächen mehrere in vertikaler Richtung übereinander angeordnete Lamellen vorgesehen sind. Diese Lamellen können zum Beispiel aus Stahlblech hergestellt sein und dienen dazu, das Speichermaterial in seiner Position zu halten. Diese Lamellen können beispielsweise als schräggestellte Stahlbleche ausgebildet sein. Durch die schräggestellten Lamellen drückt die Schwerkraft das Speichermaterial ins Zentrum der Speicherfläche. Eine Stützstruktur an den Eintrittsflächen und an den Austrittsflächen kann dadurch entfallen. Außerdem ist in vielen Fällen ein Netz, ein Gitter, ein Lochblech oder ein Vlies an den Eintrittsflächen und an den Austrittsflächen nicht erforderlich. Dadurch wird der Strömungswiderstand der erfindungsgemäßen Speicherfläche nochmals reduziert und außerdem werden die Herstellungskosten verringert.In this respect, a particularly advantageous embodiment of the invention provides that the storage surface formed as a vertical wall and that within the storage surfaces a plurality of vertically superimposed slats are provided. These fins may be made of sheet steel, for example, and serve to hold the storage material in position. These slats can be formed, for example, as inclined steel sheets. Gravity forces the storage material into the center of the storage area due to the slanted slats. A supporting structure at the entry surfaces and at the exit surfaces can thereby be omitted. In addition, in many cases, a network, a grid, a perforated plate or a fleece at the entrance surfaces and at the exit surfaces is not required. As a result, the flow resistance of the storage area according to the invention is further reduced and also the manufacturing costs are reduced.

Um eine solche Speicherfläche herzustellen, genügt es, zunächst die Lamellen in einer entsprechenden Tragstruktur innerhalb des Gehäuses aufzubauen und anschließend das Speichermaterial in den zwischen den Lamellen befindlichen Raum zu schütten. Durch die nach innen geneigte Anordnung der Lamellen bildet sich dadurch eine Speicherwand.In order to produce such a storage area, it is sufficient first to build up the lamellae in a corresponding support structure within the housing and then to pour the storage material into the space located between the lamellae. The inwardly inclined arrangement of the slats thereby forms a storage wall.

Im Vertikalschnitt sieht diese Speicherwand aus, wie eine Vielzahl vertikal übereinander angeordneter Schüttkegel, wobei die Lamellen dafür sorgen, dass die verschiedenen Schüttkegel die gleiche Grundfläche haben, so dass sich eine vertikale Speicherwand mit in einer Näherung konstanter Wanddicke einstellt.In vertical section, this storage wall looks like a plurality of vertically stacked Schüttkegel, the lamellae ensure that the different cones have the same footprint, so that adjusts a vertical storage wall with an approximate wall thickness constant.

Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass die mindestens eine Speicherfläche mit Ausnahme der Eintrittsfläche und der Austrittsfläche von gasdichten. Wänden begrenzt ist. Diese gasdichten Wände sind erforderlich, um zu gewährleisten, dass der Wärmeträger zwangsweise durch die Speicherfläche strömen muss und somit ein Kurzschluss zwischen der Zuleitung und der Ableitung unter Umgehung mindestens einer Speicherfläche verhindert wird. Nur dann ist gewährleistet, dass das gesamte im erfindungsgemäßen Speichermodul eingelagerte Speichermaterial auch zum Speichern von sensibler Wärme herangezogen wird und somit der Wirkungsgrad und die Leistungsfähigkeit des erfindungsgemäßen Speichermoduls hoch sind.A further advantageous embodiment of the invention provides that the at least one storage area with the exception of the entrance surface and the exit surface of gas-tight. Walls is limited. These gas-tight walls are required to ensure that the heat transfer medium must forcibly flow through the storage area and thus prevents a short circuit between the supply line and the discharge, bypassing at least one storage area. Only then is it ensured that the entire storage material stored in the memory module according to the invention is also used for storing sensible heat and thus the efficiency and the performance of the memory module according to the invention are high.

Als Speichermaterial kann Sand, Kies, Steine, Korund oder Graphit und/oder auch ein sogenanntes Phase-Change-Material (PCM) eingesetzt werden. Als geeignete Größe für die einzelnen Körner dieser, bis auf das möglicherweise eingesetzte PCM, granulatartigen Materalien haben sich Durchmesser von 2 mm bis 80 mm bewährt. Wenn PCM eingesetzt werden, muss dieses in geeigneten Behältern im Speicher untergebracht werden, deren Form und Größe hinsichtlich des Wärmeübergangs und der Wärmeausdehnung optimiert sind.As a storage material, sand, gravel, stones, corundum or graphite and / or a so-called phase-change material (PCM) can be used. As a suitable size for the individual grains of these, except for the possibly used PCM, granular materials have diameters of 2 mm to 80 mm proven. When PCMs are used, they must be stored in suitable containers in the store, the shape and size of which are optimized for heat transfer and thermal expansion.

Grundsätzlich gilt, je kleiner der Durchmesser, desto schneller heizt sich ein solches Korn bis in den Kern auf. Allerdings werden dadurch auch die Zwischenräume zwischen den Körnern auch kleiner und infolge dessen steigt der Strömungswiderstand an. Hier gilt es entsprechend den Anforderungen des Einzelfalls einen geeigneten Kompromiss zu finden.Basically, the smaller the diameter, the faster such a grain heats up into the core. However, as a result, the spaces between the grains are also smaller and as a result, the flow resistance increases. Here it is necessary to find a suitable compromise according to the requirements of the individual case.

Es ist auch möglich, dass das Speichermaterial innerhalb einer Speicherwand horizontal oder vertikal geschichtet wird und von Schicht zu Schicht der Durchmesser des eingesetzten Speichermaterials oder das eingesetzte Speichermaterial selbst geändert wird. Dadurch können die thermischen Eigenschaften des Speichermaterials an die in der jeweiligen Zone der Speicherwand herrschenden strömungstechnischen und thermischen Bedingungen angepasst werden und dadurch eine weitere Optimierung der Leistungsfähigkeit des erfindungsgemäßen Speichermoduls erreicht werden.It is also possible for the storage material to be stacked horizontally or vertically within a storage wall, and the diameter of the storage material used or the storage material used itself to be changed from layer to layer. As a result, the thermal properties of the storage material can be adapted to the prevailing in the respective zone of the storage wall fluidic and thermal conditions and thereby a further optimization of the performance of the memory module according to the invention can be achieved.

Um zu verhindern, dass das Speichermaterial sich im Laufe der Zeit „entmischt”, weil kleinere Körner des Speichermaterials der Schwerkraft folgend nach unten fallen und größere Körner oben bleiben, kann vorgesehen sein, dass innerhalb der Speicherfläche eine einen Raum bildende Struktur aus kleinen Röhrchen, Raschigringen, dreidimensionalen Gitternetzen und/oder anderen Füllkörpern angeordnet werden. Dadurch wird sichergestellt, dass das Speichermaterial sich nicht im Laufe der Zeit verdichtet und entmischt und infolge dessen der Strömungswiderstand durch die Speicherfläche in diesen Bereich mit verdichtetem Speichermaterial ansteigt.In order to prevent the storage material from becoming "segregated" over time, because smaller granules of the storage material fall downwards following gravity and larger granules remain on top, it may be provided that a space-forming structure of small tubes within the storage area, Raschig rings, three-dimensional meshes and / or other packing can be arranged. This ensures that the storage material does not compact and segregate over time, and as a result, the flow resistance through the storage surface in this area increases with compressed storage material.

Um das Be- und Entladen des erfindungsgemäßen Speichermoduls steuern zu können, ist in der zu mindesten einen Zuleitung und/oder der mindestens einen Ableitung ein Verschlussorgan, insbesondere eine Klappe vorgesehen. In order to be able to control the loading and unloading of the storage module according to the invention, a closing element, in particular a flap, is provided in the at least one supply line and / or the at least one discharge line.

Die mindestens eine Speicherfläche kann in Art einer zylindrischen Speicherwand oder spiralförmig ausgebildet sein. Dabei ist es besonders vorteilhaft, wenn mehrere zylindrische Speicherwände konzentrisch zueinander angeordnet sind. Dadurch ergibt sich bei geringem Bauvolumen des Speichermoduls eine sehr hohe Leistungsfähigkeit und gleichzeitig wird die Wärmeübertragung beim Be- und Entladen optimiert.The at least one storage surface may be formed in the manner of a cylindrical storage wall or spirally. It is particularly advantageous if a plurality of cylindrical storage walls are arranged concentrically with each other. This results in a very low capacity of the memory module a very high performance and at the same time the heat transfer during loading and unloading is optimized.

Selbstverständlich kann je nach Modulgeometrie die mindestens eine Speicherschicht auch als Quader, Parallelepiped, Zylinder, Hohlzylinder und/oder als Wand mit spiralförmiger Grundfläche ausgebildet sein.Of course, depending on the module geometry, the at least one storage layer can also be formed as a cuboid, parallelepiped, cylinder, hollow cylinder and / or as a wall with a spiral base.

Grundsätzlich ist es möglich, eine Zuleitung und eine Ableitung für den Wärmeträger an jeder beliebigen Stelle des Gehäuses anzubringen. Dabei wird man darauf achten, dass die mindestens eine Zuleitung und die mindestens eine Ableitung ein gleichmäßiges Durchströmen der Speicherflächen ermöglichen und im übrigen auch der Druckverlust des Wärmeträgers beim Durchströmen der Speicherflächen minimiert wird. Daher ist es oft sinnvoll, die Zuleitung seitlich und die Ableitung oben an dem Gehäuse des Speichermoduls vorzusehen. Selbstverständlich können die Zuleitungen und die Ableitungen jedoch auch an jeder beliebigen Stelle des Speichermoduls angebracht werden.In principle, it is possible to attach a supply line and a discharge for the heat transfer medium at any point of the housing. It is important to ensure that the at least one supply line and the at least one derivative allow a uniform flow through the storage areas and, moreover, the pressure loss of the heat transfer medium is also minimized when flowing through the storage areas. Therefore, it is often useful to provide the supply side and the discharge at the top of the housing of the memory module. Of course, however, the leads and the leads can also be attached anywhere on the memory module.

Um die Temperaturschwankungen für das Gehäuse beim Be- und Entladen zu minimieren hat es sich außerdem als vorteilhaft erwiesen, das Gehäuse an seiner Innenseite mit einer Schicht aus Speichermaterial zu bedecken. Damit nimmt dieses Speichermaterial an der Wärmespeicherung teil. Ein weiterer Vorteil dieser die Innenseite des Gehäuses bedeckenden Schicht aus Speichermaterial ist darin zu sehen, dass die Temperaturschwankungen für das Gehäuse gedämpft werden und dadurch die thermischen Belastungen des Gehäuses reduziert werden.In order to minimize the temperature fluctuations for the housing during loading and unloading, it has also proven to be advantageous to cover the housing on its inside with a layer of memory material. Thus, this storage material takes part in the heat storage. Another advantage of this covering the inside of the housing layer of memory material is the fact that the temperature fluctuations are attenuated for the housing and thereby the thermal loads of the housing can be reduced.

Es versteht sich von selbst, dass das Gehäuse, bevorzugt an seiner Außenseite wärmegedämmt ist, um die Energieverluste durch Abstrahlung oder Konvektion in die Umgebung zu minimieren. Das erfindungsgemäße Speichermodul kann mit mehreren ähnlichen oder baugleichen Speichermodulen in Reihe oder parallel geschaltet werden. Dadurch ist es möglich, durch einen oder weniger standardisierte Baugrößen nach Bedarf einen aus mehreren Speichermodulen zusammengesetzten Hochtemperaturspeicher bereitzustellen. Ein weiterer Vorteil dieser modularen Bauweise ist darin zu sehen, dass einzelne Speichermodule bei Bedarf nachträglich hinzugefügt werden können oder im Falle eines Schadens auch ausgetauscht werden können, ohne dass das Solarkraftwerk außer Betrieb gehen müsste.It goes without saying that the housing is preferably thermally insulated on its outside in order to minimize the energy losses due to radiation or convection into the environment. The memory module according to the invention can be connected in series or in parallel with a plurality of similar or identical memory modules. This makes it possible to provide a high-temperature memory composed of a plurality of memory modules by one or less standardized sizes as needed. Another advantage of this modular design is the fact that individual memory modules can be added later if necessary or even replaced in case of damage without the solar power plant would have to go out of service.

Als Speichermaterial kommen Sand- oder Kies- oder Stein- oder Korund- oder Grafit oder ähnliche Materialien (z. B. PCM) oder Kombinationen davon zum Einsatz.The storage material used is sand or gravel or stone or corundum or graphite or similar materials (eg PCM) or combinations thereof.

Der Vorteil dieser Speicherausführung gegenüber anderen möglichen Wärmespeichersystemen liegt darin, dass mit Sand, Kies, Stein oder Korund, und gegebenenfalls auch Grafit oder PCM-Materialien, sehr preisgünstiges und überall erhältliches Wärmespeichermaterial eingesetzt werden kann. Die erfindungsgemäße Ausgestaltung der Speichermoduls und der Speicherflächen ermöglicht das Beladen und Entladen des Speichers mit minimalen Druckverlusten.The advantage of this memory design over other possible heat storage systems is that with sand, gravel, stone or corundum, and possibly also graphite or PCM materials, very inexpensive and widely available heat storage material can be used. The inventive design of the memory module and the memory areas allows the loading and unloading of the memory with minimal pressure losses.

Der Speicher kann in verschiedenen Ausführungen gebaut werden, als vorteilhaft hat sich aber herausgestellt, die einzelnen Speichermodule in Form von Containern mit Standardmaßen auszuführen. Diese sind entsprechend einfach zu transportieren und kostengünstig herzustellen. Diese Module können aneinandergereiht oder aufeinander gestellt werden, so dass die Gesamtspeicherkapazität auf einfache Weise entsprechend vergrößert werden kann. Je nach Anwendungsfall kann es sinnvoll sein, hierfür sowohl Standard-Container-Bauformen als auch zum Beispiel Tank-Container-Bauformen einzusetzen.The memory can be built in different versions, but has proven to be advantageous to run the individual memory modules in the form of containers with standard dimensions. These are accordingly easy to transport and inexpensive to manufacture. These modules can be strung together or stacked on each other, so that the total storage capacity can be easily increased accordingly. Depending on the application, it may be useful to use standard container designs as well as, for example, tank-container designs.

An diese Speichermodule werden dann die entsprechenden Luftkanäle für die Zu- und Abluft mit Luftklappen angeschlossen. Die Speichermodule können konstruktiv so ausgeführt werden, dass die Luftkanalanschlüsse oberhalb und unterhalb oder seitlich angeordnet werden. Dies lässt eine große Flexibilität mit Blick auf den Flächenbedarf.The corresponding air ducts for the supply and exhaust air with air flaps are then connected to these memory modules. The memory modules can be designed so that the air duct connections are arranged above and below or laterally. This leaves a great deal of flexibility with regard to the area required.

Grundsätzlich müssen bei diesem Speicher keine besonderen Materialien oder Apparate eingesetzt werden, da der Speicher auch mit Drücken unterhalb von 1,5 bar(a) betrieben werden kann. Dadurch können auch große Wärmespeichersysteme mit niedrigen Kosten realisiert werden.Basically, no special materials or equipment must be used in this memory, since the memory can be operated with pressures below 1.5 bar (a) . As a result, large heat storage systems can be realized at low cost.

Durch entsprechende Optimierungsmöglichkeiten, z. B. bei der Schichtung des Speichermediums oder die Variation der durchschnittlichen Durchmesser der Körnung des eingesetzten Speichermaterials innerhalb eines Moduls, oder von Modul zu Modul, wird auch eine den Anforderungen entsprechende optimale Verschaltung ermöglicht.Through appropriate optimization options, eg. As in the stratification of the storage medium or the variation of the average diameter of the grain of the memory material used within a module, or from module to module, an optimal interconnection corresponding to the requirements is made possible.

Ein Betrieb bei höheren Drücken als 1,5 bar ist grundsätzlich auch möglich, es werden dabei aber deutlich höhere Investitions- und Betriebskosten erwartet. An operation at pressures higher than 1.5 bar is basically possible, but it is expected but significantly higher investment and operating costs.

Weitere Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen werden nachfolgend anhand der Zeichnung und deren Beschreibung im Detail beschrieben.Further advantages and advantageous embodiments are described below with reference to the drawings and their description in detail.

Zeichnungendrawings

Es zeigen:Show it:

1 eine Draufsicht auf ein erstes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Speichermoduls, 1 a top view of a first embodiment of a memory module according to the invention,

2 eine erfindungsgemäß Speicherfläche in einem Vertikalschnitt, 2 an inventive storage area in a vertical section,

3 ein Vertikalschnitt durch eine erfindungsgemäße Speicherwand, die mit Lamellen gestützt wird. 3 a vertical section through a storage wall according to the invention, which is supported with lamellae.

4 einen Querschnitt durch ein erfindungsgemäßes Speichermodul mit kreisringförmiger Speicherfläche, 4 a cross section through an inventive memory module with annular memory surface,

5 eine Draufsicht entlang der Linie A-A aus 4, 5 a plan view along the line AA 4 .

6 ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Speichermoduls mit mehreren konzentrisch zueinander angeordneten ringförmigen Speicherflächen, sowie 6 An embodiment of a memory module according to the invention with a plurality of concentric annular memory surfaces, and

7 und 8 die Einbindung eines erfindungsgemäßen Speichermoduls in ein solarthermisches Dampfkraftwerk. 7 and 8th The integration of a memory module according to the invention in a solar thermal steam power plant.

Beschreibung der AusführungsbeispieleDescription of the embodiments

In 1 zeigt eine Draufsicht auf ein erstes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Speichermoduls 29. Das Speichermodul 29 besteht aus einem Gehäuse 16 in das eine Zuleitung 17 mündet. Über die Zuleitung 17 kann ein heißer Wärmeträger, wie zum Beispiel Luft, in das Innere des Gehäuses 16 gelangen. Auf der der Zuleitung 17 gegenüberliegenden Seite des Speichermoduls 29 ist eine Ableitung 18 vorgesehen, die zum Abtransport der im Speichermodul 29 abgekühlten Wärmeträgers dient.In 1 shows a plan view of a first embodiment of a memory module according to the invention 29 , The memory module 29 consists of a housing 16 in the one supply line 17 empties. About the supply line 17 For example, a hot heat transfer medium, such as air, can enter the interior of the enclosure 16 reach. On the supply line 17 opposite side of the memory module 29 is a derivative 18 provided for the removal of the memory module 29 cooled heat carrier is used.

In dem Gehäuse 16 sind insgesamt acht vertikale Speicherflächen 31.1 bis 31.8 angeordnet. Diese Speicherflächen 31 stehen parallel zueinander und sind zueinander beabstandet. Sie bestehen im Wesentlichen aus einem Speichermaterial, wie zum Beispiel Sand, Kies, Schotter oder Ähnlichem.In the case 16 are a total of eight vertical storage areas 31.1 to 31.8 arranged. These storage areas 31 are parallel to each other and are spaced from each other. They consist essentially of a storage material, such as sand, gravel, gravel or the like.

Die Speicherflächen 31 sind in dem dargestellten Ausführungsbeispiel als senkrechte (Speicher-)Wand ausgebildet; sie beginnen am Boden 41 des Gehäuses 16 und enden an der Decke des Gehäuses 16. Diese Decke ist in 1 nicht dargestellt, um einen Blick ins Innere des erfindungsgemäßen Speichermoduls 29 zu erlauben.The storage areas 31 are formed in the illustrated embodiment as a vertical (storage) wall; they start on the ground 41 of the housing 16 and end at the ceiling of the case 16 , This blanket is in 1 not shown, to take a look inside the memory module according to the invention 29 to allow.

Um den durch die Zuleitung in das Gehäuse 16 strömenden heißen Wärmeträger gleichmäßig über die gesamte Breite des Speichermoduls 29 zu verteilen, ist eine Durchmessererweiterung 33 vorgesehen, die in der Art eines Diffusors zu einer Verzögerung des durch die Zuleitung 17 einströmenden Wärmeträgers führt. Der Weg des Wärmeträgers durch das Speichermodul 29 hindurch ist mit Hilfe von einer Vielzahl von Pfeilen (ohne Bezugszeichen) angedeutet. Dabei wird deutlich, dass der Wärmeträger zwangsweise durch eine der Speicherwände 31.1 bis 31.8 strömt, um von der Zuleitung 17 zur Ableitung 18 zu gelangen.To the through the supply line in the housing 16 flowing hot heat carrier evenly over the entire width of the memory module 29 to distribute, is a diameter extension 33 provided, which in the manner of a diffuser to a delay of passing through the supply line 17 inflowing heat carrier leads. The path of the heat carrier through the storage module 29 is indicated by means of a variety of arrows (without reference numerals). It is clear that the heat transfer forcibly by one of the storage walls 31.1 to 31.8 flows to from the supply line 17 for derivation 18 to get.

Um dies zu erreichen, sind die Stirnseiten der Speicherwände 31 mit gasdichten Wänden 35 verschlossen. Dabei verbindet jeweils eine gasdichten Wände 35 zwei benachbarte Speicherschichten 31 miteinander. Im Fall der Speicherflächen 31.1 und 31.2 werden die Speicherflächen an dem der Zuleitung 17 zugewandten Ende gasdicht miteinander verbunden. Bei den Speicherwänden 31.2 und 31.3 werden die der Ableitung 18 zugewandten Enden der Speicherflächen durch eine gasdichte Wand 35 begrenzt.To achieve this, the end faces of the storage walls 31 with gas-tight walls 35 locked. Each connects a gas-tight walls 35 two adjacent storage layers 31 together. In the case of the storage areas 31.1 and 31.2 are the storage areas on the supply line 17 facing end connected in a gastight manner. At the storage walls 31.2 and 31.3 become the derivative 18 facing ends of the storage areas through a gas-tight wall 35 limited.

Die Speicherwand 31.1 ist an ihrem der Ableitung 18 zugewandten Ende über eine gasdichte Wand 35 mit dem Gehäuse 16 verbunden. In ähnlicher Weise sind auch an den anderen Speicherflächen 31.3 bis 31.8 im Wechsel an den Stirnseiten gasdichte Flächen 35 angeordnet. Dadurch kann der heiße Wärmeträger aus der Zuleitung 17 nur in jedem zweiten Zwischenraum zwischen zwei Speicherflächen 31 oder einer Speicherfläche 31.1, 31.8 und dem Gehäuse 16 einströmen kann.The storage wall 31.1 is at her of derivative 18 facing end over a gas-tight wall 35 with the housing 16 connected. Similarly, the other memory areas are the same 31.3 to 31.8 Alternating gas-tight surfaces on the front sides 35 arranged. As a result, the hot heat carrier from the supply line 17 only in every second space between two storage areas 31 or a storage area 31.1 . 31.8 and the housing 16 can flow in.

Anschließend strömt der Wärmeträger durch die Speicherflächen 31 hindurch und kann dann, auf der anderen Seite der Speicherfläche angekommen, in Richtung Ableitung 18 auströmen. Wie man schon aus der vereinfachten Darstellung der 1 erkennen kann, haben die insgesamt acht Speicherflächen 31.1 bis 31.8 mehrere für das Beladen und Entladen des Speichermaterials vorteilhafte Eigenschaften:
Die Speicherflächen 31 bilden eine sehr große Eintrittsfläche 37 und haben, da es sich um eine gerade Speicherwand 31 handelt, eine gleich große Austrittsfläche 39. Dadurch ist gewährleistet, dass der Wärmeträger mit einer sehr geringen Geschwindigkeit und somit mit geringen Druckverlusten durch die Speicherwände 31 strömen kann.Subsequently, the heat transfer medium flows through the storage areas 31 through and then, on the other side of the storage area arrived, in the direction of discharge 18 auströmen. As one already from the simplified representation of the 1 can recognize the total of eight storage areas 31.1 to 31.8 several advantageous properties for the loading and unloading of the storage material:
The storage areas 31 form a very large entrance area 37 and have, since it is a straight storage wall 31 acts, an equal exit area 39 , This ensures that the heat transfer medium with a very low speed and thus with low pressure losses through the storage walls 31 can flow.

Durch die geringe Strömungsgeschwindigkeit ist die Verweildauer des Wärmeträgers in der Speicherfläche 31 relativ groß, so dass eine gute Wärmeübertragung zwischen dem gasförmigen Wärmeträger und dem Speichermaterial 39 in den Speicherflächen 31 stattfinden kann. Due to the low flow rate, the residence time of the heat carrier in the storage area 31 relatively large, so that a good heat transfer between the gaseous heat carrier and the storage material 39 in the storage areas 31 can take place.

Des Weiteren wird auch deutlich, beim Betrachten der 1, dass, weil die Dicke der Speicherflächen 31 relativ gering ist, der Strömungsweg des Wärmeträgers durch die Speicherflächen 31 relativ kurz ist, was sich ebenfalls positiv auf den Druckverlust des Wärmeträgers beim Durchströmen der Speicherwände 31 auswirkt.Furthermore, it also becomes clear when looking at the 1 that, because the thickness of the storage areas 31 is relatively low, the flow path of the heat carrier through the storage areas 31 is relatively short, which is also positive on the pressure loss of the heat carrier when flowing through the storage walls 31 effect.

In 1 ist das Beladen des Speichermoduls 29 dargestellt. Wenn das erfindungsgemäße Speichermodul entladen werden soll, kann dies beispielsweise dadurch erfolgen, dass die Strömungsrichtung umgekehrt wird und durch die Ableitung 18 kalte Luft in das Speichermodul 29 gefördert wird. Diese kalte Luft strömt entgegen der Strömungsrichtung beim Beladen des Speichermoduls 29. Durch die Speicherwände 31 nimmt dabei die dort eingespeicherte sensible Wärme größten Teils auf und verlässt als heißer Wärmeträger das Gehäuse 16 über die Zuleitung 17. Selbstverständlich ist es auch möglich und in vielen Anwendungsfällen auch vorteilhaft, wenn das Beladen und Entladen des Speichermoduls über separate Zuleitungen und Ableitungen erfolgt, wie dies beispielsweise anhand der 7 und 8 erläutert wurde. Diese zusätzlichen Zu- und Ableitungen sind in der 1 nicht dargestellt.In 1 is the loading of the memory module 29 shown. If the memory module according to the invention is to be discharged, this can be done, for example, by reversing the flow direction and by discharging it 18 cold air into the memory module 29 is encouraged. This cold air flows counter to the flow direction during loading of the storage module 29 , Through the storage walls 31 absorbs most of the sensible heat stored there and leaves the housing as a hot heat transfer medium 16 over the supply line 17 , Of course, it is also possible and advantageous in many applications, when the loading and unloading of the memory module via separate leads and leads takes place, as for example with reference to 7 and 8th was explained. These additional inlets and outlets are in the 1 not shown.

In der 2 ist ein erstes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Speicherfläche vergrößert und in einem Vertikalschnitt dargestellt.In the 2 a first embodiment of a storage area according to the invention is enlarged and shown in a vertical section.

Die Filterfläche 31 wird unten von einem Boden 41 und oben von einer Decke 43 des Gehäuses 16 begrenzt. Damit das Speichermaterial, welches in 2 als Kieselsteine dargestellt ist, nicht der Schwerkraft folgend nach unten wegrutscht, sind an der Eintrittsfläche 37 und an der Austrittsfläche 39 jeweils ein Lochblech oder ein Gitter 45 angeordnet. Dieses Lochblech oder Gitter 45 muss hinsichtlich seiner Maschenweite bzw. der Größe der Löcher so auf das Speichermaterial abgestimmt sein, dass das Speichermaterial nicht durch die Löcher bzw. das Gitter 45 gelangen kann. Gleichzeitig ist dabei darauf zu achten, dass der Strömungswiderstand durch das Gitter 45 bzw. das Lochblech nur so wenig wie möglich ansteigt. Es ist auch denkbar, ein stabiles Gitter 45 mit einer großen Maschenweite vorzusehen und zwischen dem Speichermaterial und diesem Gitter 45 noch ein Vlies oder ein Gitter mit einer sehr viel kleineren Maschenweite anzuordnen (nicht dargestellt). Der Abstand A ist zudem abhängig von der Lamellenlänge und dem Neigungswinkel der Lamellen. Vorteilhaft kann eine zueinander versetzte Anordnung zwischen den Lamellen der Anströmseite und denen der Abströmseite sein.The filter surface 31 gets down from a floor 41 and up from a ceiling 43 of the housing 16 limited. So that the storage material, which in 2 is shown as pebbles, not slipping downwards following gravity, are at the entrance surface 37 and at the exit surface 39 one perforated plate or one grid each 45 arranged. This perforated plate or grid 45 must be so matched to the memory material in terms of its mesh size or the size of the holes that the storage material is not through the holes or the grid 45 can get. At the same time, make sure that the flow resistance through the grid 45 or the perforated plate increases only as little as possible. It is also conceivable, a stable grid 45 with a large mesh size and between the storage material and this grid 45 nor to arrange a fleece or a grid with a much smaller mesh size (not shown). The distance A is also dependent on the slat length and the angle of inclination of the slats. Advantageously, a staggered arrangement between the fins of the inflow side and those of the downstream side.

In 3 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Speicherwand 31 dargestellt. Bei diesem Ausführungsbeispiel kann auf ein Lochblech bzw. ein Gitter 45 verzichtet werden, weil an der Eintrittsfläche 37 und der Austrittsfläche 39 eine Vielzahl von Lamellen 47 vertikal übereinander angeordnet ist.In 3 is a further embodiment of a storage wall according to the invention 31 shown. In this embodiment, on a perforated plate or a grid 45 be waived because at the entrance area 37 and the exit surface 39 a variety of slats 47 is arranged vertically above one another.

Diese Lamellen 47, deren Längsachse senkrecht zur Zeichenebene verläuft, sind schräg geneigt und zwar so, dass das Speichermaterial nicht nach außen fällt. Der Strömungswiderstand des Wärmeträgers durch eine solche Speicherwand 31 mit den Lamellen 47 ist sehr gering. Außerdem lässt sich eine solche Speicherfläche 31 sehr einfach vor Ort herstellen, indem eine Tragstruktur (nicht dargestellt) für die Lamellen 47 in dem Gehäuse 16 aufgebaut wird. Anschließend wird der Zwischenraum zwischen den Lamellen 47 mit dem Speichermaterial befüllt. Die Schrägstellung der Lamellen 47 muss so sein, dass einerseits kein Speichermaterial seitlich aus der Speicherwand herausfällt. Andererseits ist darauf zu achten, dass der Abstand der Lamellen 47 in vertikaler Richtung nur nicht zu groß wird, damit auf die Wandstärke die Dicke der Speicherwand 31 relativ konstant bleibt. Wenn nämlich die Wandstärke aufgrund des Schüttwinkels des Speichermaterials bereichsweise zu stark abnimmt, dann strömt der Wärmeträger, wie durch die durchgezogenen Pfeile in 3 angedeutet, bevorzugt durch diesen dünneren Bereich der Speicherwand und die anderen Bereiche auf Höhe der Lamellen 47 werden nur wenig durchströmt.These slats 47 whose longitudinal axis is perpendicular to the plane of the drawing, are inclined at an angle and in such a way that the memory material does not fall outward. The flow resistance of the heat carrier through such a storage wall 31 with the slats 47 is very low. In addition, such a storage area can be 31 very easy to produce on site by a support structure (not shown) for the slats 47 in the case 16 is built. Subsequently, the space between the slats 47 filled with the storage material. The inclination of the slats 47 must be such that on the one hand no storage material falls out of the storage wall laterally. On the other hand, make sure that the distance between the slats 47 in the vertical direction only is not too large, so that on the wall thickness, the thickness of the storage wall 31 remains relatively constant. Namely, if the wall thickness due to the angle of repose of the storage material partially decreases too much, then the heat transfer medium flows, as indicated by the solid arrows in 3 indicated, preferably through this thinner area of the storage wall and the other areas at the level of the slats 47 are flowed through only a little.

Der vertikale Abstand A zwischen zwei Lamellen 47 ist somit ein wichtiger Parameter für die Ausgestaltung einer erfindungsgemäßen Speicherfläche 31.The vertical distance A between two slats 47 is thus an important parameter for the design of a memory area according to the invention 31 ,

4 zeigt einen Vertikalschnitt durch ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Speichermoduls 29, dessen Gehäuse 16 in der Draufsicht zylindrisch ist. Die Speicherwand 31 ist kreisringförmig ausgebildet und wird durch die zuvor beschriebenen Lamellen 47 in radialer Richtung begrenzt. Die Speicherwand 31 ist, wie sich auch aus dem Schnitt entlang der Linie A-A in 5 ergibt, kreisringförmig ausgebildet. Die Lamellen 47 sind bei diesem Ausführungsbeispiel ebenfalls kreisringförmig ausgebildet. Über die Zuleitung 17 strömt der heiße Wärmeträger in einen Ringraum, der außen vom Gehäuse 16 begrenzt wird und innen von der Speicherwand 31 begrenzt wird, in das Speichermodul 29 ein, strömt radial nach innen durch die Speicherwand 31 und verlässt über einen die zentral angeordnete Ableitung 18 das Speichermodul 29. 4 shows a vertical section through an embodiment of a memory module according to the invention 29 whose case 16 is cylindrical in plan view. The storage wall 31 is annular and is formed by the lamellae described above 47 limited in the radial direction. The storage wall 31 is, as can be seen from the section along the line AA in 5 results in an annular shape. The slats 47 are also annular in this embodiment. About the supply line 17 the hot heat transfer medium flows into an annulus, which is outside of the housing 16 is limited and inside of the storage wall 31 is limited, in the memory module 29 in, flows radially inward through the storage wall 31 and leaves via one the centrally arranged derivative 18 the memory module 29 ,

Aus dem Schnitt entlang der Ebene A-A in 5 wird deutlich, dass auch hier eine sehr starke Verzögerung der durch die Zuleitung strömenden Wärmeträgers stattfindet und somit der Wärmeträger sehr langsam und mit geringen Druckverlusten durch die Speicherwand 31 strömen kann. From the section along the plane AA in 5 It becomes clear that here too there is a very strong deceleration of the heat carrier flowing through the supply line and thus the heat transfer medium is very slow and with low pressure losses through the storage wall 31 can flow.

Des Weiteren ist ein großer Vorteil des erfindungsgemäßen Speichermoduls darin zu sehen, dass die Speicherflächen 31 letztendlich aus einem kostengünstigen Schüttgut bestehen, das durch eine einfache und in aller Regel metallische Struktur fixiert wird. Dadurch werden Probleme, wie zum Beispiel Spannungsrisse, die auf das regelmäßige Aufheizen und Abkühlen der Speicherschichten zurückzuführen wären, vermieden. Auch ist es ohne weiteres möglich, das Speichermaterial auszutauschen, wenn seine thermischen Eigenschaften aufgrund von Alterung nachlassen oder wenn sich die Betriebsbedingungen geändert haben.Furthermore, a great advantage of the memory module according to the invention is the fact that the memory areas 31 ultimately consist of a cost-effective bulk material, which is fixed by a simple and usually metallic structure. This avoids problems such as stress cracks due to the regular heating and cooling of the storage layers. Also, it is readily possible to replace the storage material if its thermal properties deteriorate due to aging or if the operating conditions have changed.

In 6 ist ein Schnitt durch ein weiteres Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Speichermoduls 29 dargestellt, bei dem drei konzentrisch zueinander angeordnete Filterwände 31.1, 31.2, 31.3 vorhanden sind. Zwischen dem Gehäuse 16 und der äußersten Speicherwand 31.1 entsteht der bereits zuvor beschriebene zylindermantelförmige Zuströmkanal 49.1. Des Weiteren ist zwischen der zweiten Filterwand 31.2 und der dritten Filterwand 31.3 ein weiterer ringförmiger Raum 49.2 ausgebildet, der mit der Zuleitung 17 verbunden ist und somit mit heißem Wärmeträger beschickt wird. Aus diesen beiden Ringräumen 49.1 und 49.2 strömt der heiße Wärmeträger durch die Speicherwände 31.1, 31.2 und 31.3 und strömt in die zentral angeordnete Ableitung 18. Damit der abgekühlte Wärmeträger, der sich in einem dritten Ringraum 49.3 zwischen der ersten Speicherfläche 31.1 und der zweiten Speicherfläche 31.2 befindet, in die Ableitung 18 abgeleitet werden kann, ist ein Verbindungskanal 51 zur Ableitung 18 im Zentrum des Gehäuses 16 vorgesehen.In 6 is a section through a further embodiment of a memory module according to the invention 29 represented, in which three concentrically arranged filter walls 31.1 . 31.2 . 31.3 available. Between the case 16 and the outermost storage wall 31.1 arises the previously described cylinder jacket-shaped inflow channel 49.1 , Furthermore, between the second filter wall 31.2 and the third filter wall 31.3 another annular space 49.2 trained, with the supply line 17 is connected and thus charged with hot heat carrier. From these two annular spaces 49.1 and 49.2 the hot heat carrier flows through the storage walls 31.1 . 31.2 and 31.3 and flows into the centrally arranged discharge 18 , So that the cooled heat carrier, which is in a third annulus 49.3 between the first storage area 31.1 and the second storage area 31.2 is in the derivation 18 can be derived, is a connection channel 51 for derivation 18 in the center of the housing 16 intended.

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • DE 102010033571 [0002, 0003, 0003] DE 102010033571 [0002, 0003, 0003]
  • DE 2444217 A [0010] DE 2444217 A [0010]
  • DE 2731115 A [0011] DE 2731115 A [0011]
  • US 3982326 A [0012] US Pat. No. 3,982,326 A [0012]
  • US 4006533 A [0012] US Pat. No. 4006533 A [0012]

Claims (21)

Speichermodul zur Speicherung von thermischer Energie, umfassend ein Gehäuse (16) mit mindestens einer Zuleitung (17) und einer Ableitung (18), wobei das Gehäuse (16) mindestens teilweise mit einem granulatförmigen Speichermedium gefüllt ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Speichermedium in Form einer oder mehrerer Speicherschichten (31) angeordnet ist, und dass ein Wärmeträger, der über die Zuleitung (17) in das Gehäuse (16) strömt und über die Ableitung (18) aus dem Gehäuse (16) strömt, zwangsweise mindestens einmal durch eine Speicherschicht (31) strömt.Storage module for storing thermal energy, comprising a housing ( 16 ) with at least one supply line ( 17 ) and a derivative ( 18 ), the housing ( 16 ) is at least partially filled with a granular storage medium, characterized in that the storage medium in the form of one or more storage layers ( 31 ), and that a heat transfer medium, which via the supply line ( 17 ) in the housing ( 16 ) flows and over the derivative ( 18 ) out of the housing ( 16 ) flows forcibly at least once through a storage layer ( 31 ) flows. Speichermodul nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass jede Speicherschicht (31) eine Eintrittsfläche (37) und eine Austrittsfläche (39) aufweist, und dass die Speicherschichten (31) an den Eintrittsfläche (37) und/oder den Austrittsflächen (39) durch ein Netz, ein Gitter, eine Lochblech und/oder ein Vlies begrenzt wird.Memory module according to claim 1, characterized in that each memory layer ( 31 ) an entrance surface ( 37 ) and an exit surface ( 39 ), and that the storage layers ( 31 ) at the entrance surface ( 37 ) and / or the exit surfaces ( 39 ) is limited by a network, a grid, a perforated plate and / or a fleece. Speichermodul nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Speicherfläche (31) im Bereich der Eintrittsfläche (37) und der Austrittsfläche (39) eine Stützstruktur aufweist.Memory module according to claim 2, characterized in that the at least one memory area ( 31 ) in the area of the entrance surface ( 37 ) and the exit surface ( 39 ) has a support structure. Speichermodul nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Speicherschichten (31) als vertikale oder horizontale Wand ausgebildet sind, in Fornm eines Quaders, Parallelepipeds, Zylinders, Hohlzylinders oder als Wand mit sprialförmiger Grundfläche.Memory module according to one of the preceding claims, characterized in that the memory layers ( 31 ) are formed as a vertical or horizontal wall, in the form of a cuboid, Parallelepipeds, cylinder, hollow cylinder or as a wall with sprialförmiger base. Speichermodul nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Speicherflächen (31) von mehrere Lamellen (47) umfasst oder begrenzt werden, und dass die Lamellen (47) in vertikaler Richtung übereinander angeordnet sind.Memory module according to claim 4, characterized in that the memory areas ( 31 ) of several slats ( 47 ) or that the lamellae ( 47 ) are arranged one above the other in the vertical direction. Speichermodul nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Lamellen (47) bevorzugt im Bereich der Eintrittsflächen (37) und der Austrittsflächen (39) vertikaler Richtung gegenüber einer Horizontalen geneigt sind.Memory module according to claim 5, characterized in that the lamellae ( 47 ) preferably in the region of the entry surfaces ( 37 ) and the exit surfaces ( 39 ) are inclined in vertical direction with respect to a horizontal. Speichermodul nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Speicherfläche (31) mit Ausnahme der Eintrittsfläche (37) und der Austrittsfläche (39) von gasdichten Wänden (35, 16, 41, 43) begrenzt wird.Memory module according to one of the preceding claims, characterized in that the at least one memory area ( 31 ) with the exception of the entrance area ( 37 ) and the exit surface ( 39 ) of gastight walls ( 35 . 16 . 41 . 43 ) is limited. Speichermodul nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die gasdichten Wände (35, 16, 41, 43) einen Kurzschluss zwischen der Zuleitung (17) und der Ableitung (18) unter Umgehung der mindestens einen Speicherfläche (31) verhindern.Memory module according to one of the preceding claims, characterized in that the gas-tight walls ( 35 . 16 . 41 . 43 ) a short circuit between the supply line ( 17 ) and the derivative ( 18 ) bypassing the at least one memory area ( 31 ) prevent. Speichermodul nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Speichermaterial horizontal oder vertikal geschichtet wird und jede Schicht einen anderen durchschnittlichen Durchmesser des Speichermaterials und/oder ein anderes Speichermaterial aufweist.Memory module according to one of the preceding claims, characterized in that the storage material is layered horizontally or vertically and each layer has a different average diameter of the storage material and / or another storage material. Speichermodul nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass innerhalb der Speicherflächen (31) eine ein Raumgitter bildende Struktur aus kleinen Röhrchen, Raschigringen, dreidimensionalen Gitternetzen oder anderen Füllkörpern durchsetzt wird, um sicherzustellen, dass das Speichermaterial mit der Zeit nicht verdichtet und der Druckverlust durch das Speichermaterial sich nicht erhöht.Memory module according to one of the preceding claims, characterized in that within the memory areas ( 31 ), a structure forming a space lattice comprising small tubes, Raschig rings, three-dimensional lattices or other random packings is interspersed to ensure that the storage material does not compact over time and the pressure loss through the storage material does not increase. Speichermodul nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in der Zuleitung (17) und/oder der Ableitung (18) ein Verschlussorgan (13, 9), insbesondere eine Klappe, vorgesehen ist, so dass die Durchströmung beim Beladen und Entladen des Moduls geregelt werden kann.Memory module according to one of the preceding claims, characterized in that in the supply line ( 17 ) and / or the derivative ( 18 ) a closure member ( 13 . 9 ), in particular a flap, is provided, so that the throughflow during loading and unloading of the module can be regulated. Speichermodul nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Speicherfläche (31) in der Art einer zylindrischen Speicherwand (31.1, 31.2, 31.3) oder spiralförmig ausgebildet ist.Memory module according to one of the preceding claims, characterized in that the at least one memory area ( 31 ) in the manner of a cylindrical storage wall ( 31.1 . 31.2 . 31.3 ) or spirally formed. Speichermodul nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere zylindrische Speicherwände (31.1, 31.2, 31.3) konzentrisch zueinander angeordnet sind.Memory module according to claim 12, characterized in that a plurality of cylindrical storage walls ( 31.1 . 31.2 . 31.3 ) are arranged concentrically with each other. Speichermodul nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (16) mindestens eine seitliche Zuleitung (17) oder mindestens eine seitliche Ableitung (18) für den Wärmeträger hat.Memory module according to one of the preceding claims, characterized in that the housing ( 16 ) at least one lateral supply line ( 17 ) or at least one lateral derivative ( 18 ) has for the heat transfer medium. Speichermodul nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (16) an seinem Boden (41) und/oder seine Decke (43) mindestens eine Zuleitung (17) oder mindestens eine Ableitung (18) für den Wärmeträger hat.Memory module according to one of the preceding claims, characterized in that the housing ( 16 ) at its bottom ( 41 ) and / or its ceiling ( 43 ) at least one supply line ( 17 ) or at least one derivative ( 18 ) has for the heat transfer medium. Speichermodul nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (16) wärmegedämmt ist.Memory module according to one of the preceding claims, characterized in that the housing ( 16 ) is thermally insulated. Speichermodul nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (16) an seiner Innenseite mit einer Schicht Speichermaterial bedeckt ist.Memory module according to one of the preceding claims, characterized in that the housing ( 16 ) is covered on its inside with a layer of memory material. Speichermodul nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass als Speichermaterial Sand, Kies, Steinen, Korund und/oder Grafit mit durchschnittlichen Durchmessern von 2 bis 80 mm eingesetzt wird.Storage module according to one of the preceding claims, characterized in that as storage material sand, gravel, stones, corundum and / or graphite with average diameters of 2 to 80 mm is used. Speichermodul nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere Speichermodule (29) in Reihenschaltung oder Parallelschaltung angeordnet werden können.Memory module according to one of the preceding claims, characterized in that a plurality of memory modules ( 29 ) can be arranged in series connection or parallel connection. Speichermodul nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (16) in modularer Container-Bauweise in Standard-Containergröße und/oder in Tank-Containergröße ausgeführt ist.Memory module according to one of the preceding claims, characterized in that the housing ( 16 ) is designed in modular container design in standard container size and / or in tank container size. Speichermodul nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Speicherfläche (31) in der Art eines Quaders oder Parallelepipeds ausgebildet ist.Memory module according to one of the preceding claims, characterized in that the at least one memory area ( 31 ) is formed in the manner of a cuboid or parallelepiped.
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CN201180047629.6A CN103154633B (en) 2010-08-06 2011-08-04 For the heat of high temperature memory of solar energy power plant
JP2013523571A JP5894597B2 (en) 2010-08-06 2011-08-04 High temperature regenerator for solar power plant.
ES11752502T ES2784773T3 (en) 2010-08-06 2011-08-04 High temperature heat accumulator for solar thermal power plants
MX2013001117A MX347482B (en) 2010-08-06 2011-08-04 High-temperature heat store for solar-thermal power plants.
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US13/813,952 US9410748B2 (en) 2010-08-06 2011-08-04 High-temperature heat store for solar-thermal power plants
PCT/EP2011/063453 WO2012017041A2 (en) 2010-08-06 2011-08-04 High-temperature heat store for solar-thermal power plants
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Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102013106039A1 (en) * 2013-06-11 2014-12-11 Bayerisches Zentrum für angewandte Energieforschung e.V. (ZAE Bayern) Mobile sorption storage
AT516500B1 (en) * 2015-02-19 2016-06-15 Franz Kemptner heat storage
WO2016150456A1 (en) * 2015-03-20 2016-09-29 Siemens Aktiengesellschaft Thermal energy storage device
DE102015004989A1 (en) 2015-04-18 2016-10-20 Reinhard Kühling Solar system, heat storage and energy generation process
US9509026B2 (en) 2012-08-14 2016-11-29 Siemens Aktiengesellschaft Power station arrangement with high-temperature storage unit
DE102015008253A1 (en) * 2015-06-26 2016-12-29 Eisenmann Se Heat exchanger and method for operating a heat exchanger
FR3044751A1 (en) * 2015-12-04 2017-06-09 Ifp Energies Now SYSTEM AND METHOD FOR STORING AND RECOVERING COMPRESSED GAS ENERGY WITH RADIAL HEAT EXCHANGE
WO2021069327A1 (en) 2019-10-11 2021-04-15 Enolcon Gmbh Thermal energy storage system comprising a packed-bed heat storage unit and a packed-bed cold storage unit, and method for operating a thermal energy storage system
WO2022069253A1 (en) * 2020-10-02 2022-04-07 IFP Energies Nouvelles Heat storage system comprising two erect portions and a top cover
US20220113094A1 (en) * 2019-01-30 2022-04-14 Siemens Gamesa Renewable Energy Gmbh & Co. Kg Heat accumulator with pressure loss regulation

Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2444217A1 (en) 1974-09-16 1976-04-01 Heinrich Dipl Phys Dr Siewers Heat storage system with variable storage cycle - has steel pipe system and uses different media depending on storage cycle
US3977197A (en) * 1975-08-07 1976-08-31 The United States Of America As Represented By The United States National Aeronautics And Space Administration Thermal energy storage system
US3982326A (en) 1974-08-28 1976-09-28 Squires Arthur M Countercurrent contacting of gas and granular material in panel bed
US4006533A (en) 1974-08-28 1977-02-08 Squires Arthur M Treating gas and granular material in panel bed
DE2731115A1 (en) 1977-07-09 1979-01-25 Didier Werke Ag STORAGE HEATING SYSTEM
DE2946390A1 (en) * 1978-11-24 1980-06-04 Rockwell International Corp FILTER METHOD AND DEVICE FOR CARRYING OUT THE SAME
DE3124021A1 (en) * 1981-06-19 1983-01-20 Dornier System Gmbh, 7990 Friedrichshafen Heating system with a high storage capacity
DE102004059098A1 (en) * 2004-12-06 2006-06-08 Rainer Müller-Hahn Energy container of high power density for temporary storage of useful heat and cold energy has tube body within covering whereby ribs, heat distribution pipes and tube body are interconnected
WO2009103106A2 (en) * 2008-02-21 2009-08-27 Franz Schweighofer Heat accumulator
DE102010033571A1 (en) 2010-08-06 2012-02-09 Enolcon Gmbh High-temperature heat storage for solar thermal power plants

Patent Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3982326A (en) 1974-08-28 1976-09-28 Squires Arthur M Countercurrent contacting of gas and granular material in panel bed
US4006533A (en) 1974-08-28 1977-02-08 Squires Arthur M Treating gas and granular material in panel bed
DE2444217A1 (en) 1974-09-16 1976-04-01 Heinrich Dipl Phys Dr Siewers Heat storage system with variable storage cycle - has steel pipe system and uses different media depending on storage cycle
US3977197A (en) * 1975-08-07 1976-08-31 The United States Of America As Represented By The United States National Aeronautics And Space Administration Thermal energy storage system
DE2731115A1 (en) 1977-07-09 1979-01-25 Didier Werke Ag STORAGE HEATING SYSTEM
DE2946390A1 (en) * 1978-11-24 1980-06-04 Rockwell International Corp FILTER METHOD AND DEVICE FOR CARRYING OUT THE SAME
DE3124021A1 (en) * 1981-06-19 1983-01-20 Dornier System Gmbh, 7990 Friedrichshafen Heating system with a high storage capacity
DE102004059098A1 (en) * 2004-12-06 2006-06-08 Rainer Müller-Hahn Energy container of high power density for temporary storage of useful heat and cold energy has tube body within covering whereby ribs, heat distribution pipes and tube body are interconnected
WO2009103106A2 (en) * 2008-02-21 2009-08-27 Franz Schweighofer Heat accumulator
DE102010033571A1 (en) 2010-08-06 2012-02-09 Enolcon Gmbh High-temperature heat storage for solar thermal power plants

Cited By (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9509026B2 (en) 2012-08-14 2016-11-29 Siemens Aktiengesellschaft Power station arrangement with high-temperature storage unit
DE102013106039A1 (en) * 2013-06-11 2014-12-11 Bayerisches Zentrum für angewandte Energieforschung e.V. (ZAE Bayern) Mobile sorption storage
DE102013106039B4 (en) 2013-06-11 2021-08-12 Bayerisches Zentrum für angewandte Energieforschung e.V. (ZAE Bayern) Mobile sorption storage
AT516500B1 (en) * 2015-02-19 2016-06-15 Franz Kemptner heat storage
AT516500A4 (en) * 2015-02-19 2016-06-15 Franz Kemptner heat storage
WO2016150456A1 (en) * 2015-03-20 2016-09-29 Siemens Aktiengesellschaft Thermal energy storage device
DE102015004989A1 (en) 2015-04-18 2016-10-20 Reinhard Kühling Solar system, heat storage and energy generation process
WO2016169888A1 (en) 2015-04-18 2016-10-27 Reinhard Kühling Solar installation, heat reservoir, and a method for generating power
DE102015008253A1 (en) * 2015-06-26 2016-12-29 Eisenmann Se Heat exchanger and method for operating a heat exchanger
FR3044751A1 (en) * 2015-12-04 2017-06-09 Ifp Energies Now SYSTEM AND METHOD FOR STORING AND RECOVERING COMPRESSED GAS ENERGY WITH RADIAL HEAT EXCHANGE
US20220113094A1 (en) * 2019-01-30 2022-04-14 Siemens Gamesa Renewable Energy Gmbh & Co. Kg Heat accumulator with pressure loss regulation
WO2021069327A1 (en) 2019-10-11 2021-04-15 Enolcon Gmbh Thermal energy storage system comprising a packed-bed heat storage unit and a packed-bed cold storage unit, and method for operating a thermal energy storage system
DE102019127431A1 (en) * 2019-10-11 2021-04-15 Enolcon Gmbh Thermal power storage with fixed bed heat storage and fixed bed cold storage and method for operating a thermal power storage
DE102019127431B4 (en) * 2019-10-11 2021-05-06 Enolcon Gmbh Thermal power storage with fixed bed heat storage and fixed bed cold storage and method for operating a thermal power storage
US11624318B2 (en) 2019-10-11 2023-04-11 Enolcon Gmbh Thermal energy storage system comprising a packed-bed heat storage unit and a packed-bed cold storage unit, and method for operating a thermal energy storage system
WO2022069253A1 (en) * 2020-10-02 2022-04-07 IFP Energies Nouvelles Heat storage system comprising two erect portions and a top cover
FR3114843A1 (en) * 2020-10-02 2022-04-08 IFP Energies Nouvelles Heat storage system comprising two erected parts and a top cover

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