DE4121462C2 - Hochtemperaturwärmespeichersystem - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Wärmespeichersystem, umfassend eine Wärmequelle, einen Wärmespeicher, welcher als Ruths-Speicher ausgebildet ist, wobei ein für den Ruths-Speicher erforderliches Flüssigkeitsbad eines Wärmetransportmediums in einem Speichervolumen angeordnet ist, und eine Wärmesenke, zwischen denen ein Wärmetransport durch das Wärmetransportmedium erfolgt.

Generell sind aus der DE-OS 24 58 961 Wärmespeichersysteme bekannt, bei denen von einer Wärmequelle ein Wärmetransportmedium erhitzt wird, das Wärmetransportmedium die Wärme zum Wärmespeicher transportiert, um diesen Wärmespeicher zu laden und die Wärme zu speichern, und anschließend ein Entladen dadurch erfolgt, daß das Wärmetransportmedium die Wärme zu der Wärmesenke transportiert.

Ferner ist es bekannt, Speicher sensibler Wärme mit einge­ kapseltem Latentwärmespeichermaterial zu bestücken, um höhere volumetrische Kapazitäten oder ein besseres Tempe­ raturverhalten zu erzielen.

Darüber hinaus ist es ebenfalls bekannt, einen Ruths- Speicher mit einem gekapselten Latentwärmespeichermaterial zu bestücken, um ein konstantes Druck- und Temperaturver­ halten auf dem niedrigen Niveau der Verbraucher bei dennoch hoher Lade- und Entladekapazität zu erzielen.

Das Problem bei den aus dem Stand der Technik bekannten Wärmespeichersystemen und den aus dem Stand der Technik bekannten Wärmespeichern besteht darin, daß eine befrie­ digende Speicherung und Nutzung von Wärme selbst mit Hilfe der Phasenänderung eines Wärmetransportmediums, insbeson­ dere Wasser, in der Nähe seiner kritischen Temperatur mit den bisher bekannten Speichern nicht sinnvoll möglich ist, da die Enthalpie-Änderung ΔH und die zugehörige Dichte- Änderung ΔQ zu klein sind und somit ein sinnvolles Ent­ laden und ein sinnvolles Beladen eines derartigen Wärme­ speichers in einem Wärmespeichersystem nicht möglich er­ scheint.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Wärme­ speichersystem der gattungsgemäßen Art derart zu ver­ bessern, daß eine befriedigende Speicherung und Nutzung von Wärme durch ein Wärmetransportmedium in der Nähe von dessen kritischer Temperatur möglich ist.

Diese Aufgabe wird bei einem Wärmespeichersystem der ein­ gangs beschriebenen Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das Speichervolumen neben dem Flüssigkeitsbad ein Latentwärmespeichermaterial umfaßt, daß die Speichertemperatur im Bereich der kritischen Temperatur des Wärmetransportmediums und unterhalb derselben liegt, und daß das Wärmespeichersystem derart betreibbar ist, daß das Flüssigkeitsbad des Wärmetransportmediums beim Entladen des Wärmespeichersystems über die Wärmesenke stets das Latentwärmespeichermaterial im wesentlichen mit Wärmekontakt umgibt.

Die Ausbildung des erfindungsgemäßen Wärmespeichers als Ruths-Speicher beinhaltet die Tatsache, daß zur Wärmeüber­ tragung in der Wärmequelle das Wärmetransportmedium ver­ dampft wird und vorzugsweise als überkritischer Dampf dem Wärmespeicher zugeführt wird, in welchem das Flüssigkeits­ bad des Wärmetransportmediums vorliegt, so daß der Dampf durch Kontakt mit dem Flüssigkeitsbad seine Wärme an dieses abgibt und das Flüssigkeitsbad seinerseits wiederum das Latentwärmespeichermaterial erwärmt. Dabei kondensiert vorzugsweise der Dampf durch den Kontakt mit dem Flüssig­ keitsbad ebenfalls zu Flüssigkeit.

Durch das Betreiben des erfindungsgemäßen Wärmespeicher­ systems mit Wärmetransportmedium nahe seiner kritischen Temperatur und das Vorsehen von Latentwärmespeicher­ material in dem Wärmespeicher, um dessen Kapazität zu erhöhen, ist es erforderlich, eine hohe Dampfmenge in den Wärmespeicher einzuleiten, um diesen mit dem Latentwärme­ speichermaterial vollständig zu laden. Andererseits ist es beim Entladen eines derartigen Wärmespeichers erforderlich, eine große Dampfmenge aus dem Wärmespeicher zu entnehmen, um diesen und insbesondere das Latentwärmespeichermaterial vollständig zu entladen.

Ein derartiges vollständiges Entladen des Latentwärme­ speichermaterials erfolgt erfindungsgemäß dergestalt, daß das Flüssigkeitsbad stets eine derartige Größe aufweist, daß das Latentwärmespeichermaterial im wesentlichen vom Flüssigkeitsbad mit Wärmekontakt umgeben ist, so daß das Latentwärmespeichermaterial vollständig seine Wärme an das Flüssigkeitsbad abgeben kann und dann aus diesem Flüssig­ keitsbad des Wärmetransportmediums das Wärmetransport­ medium durch die ständige Wärmezufuhr über das Latentwär­ mespeichermaterial verdampft.

Eine Möglichkeit, die vorstehend genannte Bedingung, daß das Flüssigkeitsbad stets das Latentwärmespeichermaterial im wesentlichen mit Wärmekontakt umgeben soll, aufrecht zu erhalten, besteht darin, daß das Wärmespeichersystem einen den Wärmespeicher und die Wärmesenke umfassenden Entlade­ kreislauf aufweist, welcher dampfförmiges Wärmetransport­ medium von dem Wärmespeicher zu der Wärmesenke führt und in der Wärmesenke kondensiertes Wärmetransportmedium in flüssiger Form zu dem Wärmespeicher zurückführt sowie in das Flüssigkeitsbad desselben einleitet. Dadurch wird die Möglichkeit geschaffen, daß eine weit größere Menge Dampf den Entladekreislauf durchströmen kann als durch einfaches Verdampfen des Flüssigkeitsbades möglich wäre, so daß einerseits das Flüssigkeitsbad möglichst klein gehalten werden kann und andererseits keine Beschränkung dahin­ gehend besteht, wieviel Dampf durch den Entladekreislauf strömen muß, um den Wärmespeicher vollständig zu entladen, denn durch das Zurückführen des kondensierten Wärmetrans­ portmediums in den Wärmespeicher wird dieses erneut durch das Latentwärmespeichermaterial erwärmt und kann somit erneut verdampfen.

Besonders vorteilhaft ist es dabei, wenn in dem Entlade­ kreislauf eine Umwälzpumpe vorgesehen ist, welche dafür sorgt, daß insbesondere das kondensierte Wärmetransport­ medium von der Wärmesenke zum Wärmespeicher wiederum zurückgeführt wird.

Zum Beladen des erfindungsgemäßen Wärmespeichersystems sieht eine vorteilhafte Möglichkeit vor, daß das Wärme­ speichersystem einen die Wärmequelle und den Wärmespeicher umfassenden Beladekreislauf aufweist, welcher flüssiges Wärmetransportmedium aus dem Flüssigkeitsbad des Wärme­ speichers zu der Wärmequelle führt und von der Wärmequelle verdampftes Wärmetransportmedium in den Wärmespeicher zurückführt und in dem Flüssigkeitsbad zur Kondensation bringt. Dadurch wird ebenfalls die Möglichkeit geschaffen, durch ständiges Zirkulieren des Wärmetransportmediums zwischen dem Wärmespeicher und der Wärmequelle eine große Dampfmenge einzusetzen, um den Wärmespeicher vollständig aufzuladen, da das kondensierte Wärmetransportmedium ständig wiederum aus dem Wärmespeicher entnommen wird und zu der Wärmequelle geführt wird, so lange, bis der Wärme­ speicher und insbesondere dessen Latentwärmespeicher­ material vollständig aufgeladen sind.

Darüber hinaus ist es ebenfalls bei dem Beladekreislauf von Vorteil, wenn dieser eine Ladepumpe aufweist.

Eine weitere Möglichkeit, ein erfindungsgemäßes Wärmespei­ chersystem so auszubilden, wie eingangs im Zusammenhang mit der Erfindung dargelegt, besteht darin, daß dem Wärme­ speicher ein Zusatztank für flüssiges und auf der Spei­ chertemperatur gehaltenes Wärmetransportmedium zugeordnet ist und daß beim Entladen des Wärmespeichers eine Zufuhr von flüssigem Wärmetransportmedium aus dem Zusatztank in das Flüssigkeitsbad erfolgt, so daß dieses beim Entladen stets das Latentwärmespeichermaterial im wesentlichen mit Wärmekontakt umgibt.

Besonders vorteilhaft ist es dabei, wenn zwischen dem Zu­ satztank und dem Wärmespeicher eine Zusatzpumpe vorgesehen ist, um dem Flüssigkeitsbad flüssiges Wärmetransportmedium aus dem Flüssigkeitstank zuzuführen. Vorteilhafterweise ist diese Zusatzpumpe durch eine Steuerung gesteuert, welche das Flüssigkeitsbad in dem Wärmespeicher überwacht.

Um ein derart ausgebildetes Wärmespeichersystem beladen zu können, ist vorgesehen, daß der Zusatztank beim Beladen des Wärmespeichers mit flüssigem Wärmetransportmedium bei der Speichertemperatur T_s befüllbar ist.

Es wäre prinzipiell denkbar, den Zusatztank direkt zu be­ füllen und dann durch eine Zirkulation zwischen dem Zu­ satztank und dem Flüssigkeitsbad eine Übertragung von Wärme auf das Latentwärmespeichermaterial zu erreichen.

Besonders vorteilhaft ist es jedoch, wenn das flüssige kondensierte Wärmetransportmedium von dem Wärmespeicher in den Zusatztank einleitbar ist, das heißt, wenn in diesem Fall das dampfförmige Wärmetransportmedium, das von der Wärmequelle kommt, zunächst in den Wärmespeicher einge­ leitet wird, dort seine Wärme an das Flüssigkeitsbad und das Latentwärmespeichermaterial abgibt und dann das kon­ densierte Wärmetransportmedium insoweit, als es nicht mehr vom Wärmespeicher aufgenommen werden kann, in den Zusatz­ tank eingeleitet wird.

Da bei einem entsprechend den vorstehend genannten Merk­ malen ausgebildeten Wärmespeichersystem weder beim Beladen noch beim Entladen eine Zirkulation des Wärmetransport­ mediums durch den Wärmespeicher erfolgt, ist vorzugsweise vorgesehen, daß der Wärmequelle beim Beladen kondensiertes Wärmetransportmedium aus einem Puffertank zuführbar ist und daß über eine Beladeleitung von der Wärmequelle ver­ dampftes Wärmetransportmedium in den Wärmespeicher zur Kondensation einleitbar ist.

Das Entladen eines derartigen Wärmespeichersystems erfolgt so, daß eine Entladeleitung vorgesehen ist, die von dem Wärmespeicher zu der Wärmesenke führt und daß in der Ent­ ladeleitung beim Entladen im Wärmespeicher verdampftes Wärmetransportmedium zur Wärmesenke transportierbar ist und durch Kondensation in der Wärmesenke Wärme abgibt.

Eine Abfuhr des kondensierten Wärmetransportmediums er­ folgt derart, daß zwischen der Wärmesenke und der Wärmequelle eine Kondensatleitung vorgesehen ist, in welcher kondensiertes Wärmetransportmedium von der Wärme­ senke zur Wärmequelle transportierbar ist.

Da das erfindungsgemäße Ausführungsbeispiel des Wärmespei­ chersystems vorzugsweise als geschlossenes System ausge­ bildet sein soll und eine Zwischenspeicherung von Wärme in dem Wärmespeicher erfolgen soll sowie ein Entladen auch dann möglich sein soll, wenn gleichzeitig bei der Wärme­ quelle keine Wärmezufuhr erfolgt, ist es von Vorteil, wenn in der Kondensatleitung der Pufferspeicher für konden­ siertes Wärmetransportmedium vorgesehen ist, so daß in dem Pufferspeicher eine Zwischenspeicherung des kondensierten Wärmetransportmediums erfolgt, so lange, bis das Wärme­ transportmedium wieder aus dem Pufferspeicher entnommen wird, um in der Wärmequelle verdampft zu werden.

Um den Fluß des kondensierten Wärmetransportmediums in der Kondensatleitung sicherzustellen, ist vorteilhafterweise in der Kondensatleitung eine Pumpe vorgesehen.

Eine weitere vorteilhafte alternative Realisierung der erfindungsgemäßen eingangs genannten Voraussetzungen für ein erfindungsgemäßes Wärmespeichersystem sieht vor, daß der Wärmespeicher ein zusätzliches Speichervolumen für flüssiges Wärmetransportmedium aufweist, in welches das flüssige Wärmetransportmedium dann eintritt, wenn beim Beladen das Latentwärmespeichermaterial von dem Flüssig­ keitsbad im wesentlichen mit Wärmekontakt umgeben ist, und daß beim Entladen maximal so viel des flüssigen Wärme­ transportmediums im Wärmespeicher verdampfbar ist, daß das zusätzliche Speichervolumen geleert ist, jedoch das Flüssigkeitsbad stets das Latentwärmespeichermaterial noch im wesentlichen mit Wärmekontakt umgibt.

Vorzugsweise sind bei einer derartigen Anordnung ein Grundvolumen vorgesehen, in welchem das Latentwärmespei­ chermaterial von dem Flüssigkeitsbad mit Wärmekontakt um­ geben ist und über diesem Grundvolumen das zusätzliche Speichervolumen, welches je nach Zustand des Wärmespei­ chers mehr oder weniger von dem Flüssigkeitsbad in An­ spruch genommen ist.

Insbesondere ist bei einer derartigen Konzeption eines erfindungsgemäßen Wärmespeichersystems vorgesehen, daß der Wärmequelle kondensiertes Wärmetransportmedium aus einem Pufferspeicher zuführbar ist und daß von der Wärmequelle verdampftes Wärmetransportmedium mittels einer Belade­ leitung in das Flüssigkeitsbad des Wärmespeichers einleit­ bar ist.

Darüber hinaus ist vorteilhafterweise eine Entladeleitung vorgesehen, mit welcher dampfförmiges Wärmetransportmedium aus dem Speichervolumen der Wärmesenke zuführbar ist.

Um einen Rückfluß des in der Wärmesenke kondensierten Wärmetransportmediums zu gewährleisten, ist vorteilhafter­ weise zwischen der Wärmesenke und der Wärmequelle eine Kondensatleitung vorgesehen, mit welcher das in der Wärme­ senke kondensierte Wärmetransportmedium der Wärmequelle zuführbar ist.

Da in der Regel in der Wärmequelle zu einem anderen Zeit­ punkt eine Erhitzung des Wärmetransportmediums erfolgt als in der Wärmesenke eine Kondensation des Wärmetransport­ mediums, ist vorteilhafterweise in der Kondensatleitung ein Pufferspeicher vorgesehen, in welchem das in der Wärmesenke kondensierte Wärmetransportmedium zwischengespeichert wird, so daß dieses später wiederum über eine Kondensatzuleitung der Wärmequelle zuführbar ist.

Um den Fluß des kondensierten Wärmetransportmediums in der Kondensatleitung sicherzustellen, ist vorteilhafterweise in der Kondensatleitung eine Pumpe vorgesehen.

Bei allen erfindungsgemäßen Wärmespeichersystemen ist es ferner von Vorteil, wenn zwischen der Beladeleitung und der Entladeleitung eine Verbindungsleitung vorgesehen ist, so daß die Möglichkeit besteht, verdampftes Wärmetrans­ portmedium von der Wärmequelle direkt zur Wärmesenke unter Umgehung des Wärmespeichers zu leiten, für den Fall, daß eine direkte Kopplung zwischen der Wärmequelle und der Wärmesenke erreicht werden soll, und nur in den Fällen, in denen eine Zwischenspeicherung erforderlich ist, das Wärmetransportmedium im Wärmespeicher zu speichern.

Besonders vorteilhaft ist es bei dem erfindungsgemäßen Wärmespeichersystem, wenn das Wärmetransportmedium Wasser ist, das auf einer Temperatur nahe seiner kritischen Tem­ peratur im Wärmespeicher gespeichert wird.

Als Wärmequelle dienen vorzugsweise Solaranlagen, bei welchen mit direkter Solarstrahlung das Wärmetransport­ medium, insbesondere das Wasser, erhitzt wird und als Wär­ mesenke ist beispielsweise der Einsatz eines Wärme­ tauschers, einer Dampfturbine oder jeglicher anderer Wär­ mekraftmaschine denkbar. Es ist aber auch denkbar, als Wärmesenke direkt Heizeinrichtungen für Gebäude einzu­ setzen.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung sowie der zeichne­ rischen Darstellung einiger Ausführungsbeispiele. In der Zeichnung zeigen:

Fig. 1 eine schematische Darstellung eines ersten Ausfüh­ rungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Wärmespei­ chersystems;

Fig. 2 eine schematische Darstellung eines zweiten Aus­ führungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Wärme­ speichersystems;

Fig. 3 eine schematische Darstellung eines dritten Aus­ führungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Wärme­ speichersystems;

Fig. 4 eine schematische Darstellung eines vierten Aus­ führungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Wärme­ speichersystems und

Fig. 5 eine schematische Darstellung eines fünften Aus­ führungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Wärme­ speichersystems.

Ein erstes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Wärmespeichersystems, dargestellt in Fig. 1, umfaßt einen mit 10 bezeichneten Wärmespeicher, welcher als Dampf­ hybridspeicher ausgebildet ist.

Dieser Wärmespeicher 10 weist einen Speicherbehälter 12 auf, der seinerseits ein Speichervolumen 14 begrenzt. In diesem Speichervolumen 14 ist gekapseltes Latentwärmespeichermaterial 16 von einem Wärmetransport­ medium umströmbar angeordnet. Das Latentwärmespeicher­ material liegt vorzugsweise in Form von Pellets vor, wobei eine chemische Substanz für das Latentwärmespeichermate­ rial entsprechend dem jeweiligen Anwendungsfall zu wählen ist.

Vorteilhafte Substanzen für Latentwärmespeichermaterialien für einen derartigen Wärmespeicher 10 und die folgenden chemischen Formeln sind aus der folgenden Tabelle zu ent­ nehmen:

Da der erfindungsgemäße Wärmespeicher 10 als Ruths-Spei­ cher ausgebildet ist, ist das Wärmetransportmedium so ge­ wählt, daß es in dem Wärmespeicher 10 in Form eines Flüs­ sigkeitsbades 18 kondensiert, wobei ein Flüssigkeits­ spiegel 20 des Flüssigkeitsbades 18 in dem Speicherbe­ hälter 12 variieren kann.

Beispiele eines Ruths-Speichers, kombiniert mit einem Latent-Wärmespeichermaterial, sind in der Zeitschrift BWK Bd. 39 (1987) Nr. 12 - Dezember offenbart. Auf die zitierten Ausführungen wird hiermit ausdrücklich Bezug genommen.

Auf dem Speicherbehälter 12 sitzt ein Dampfdom 22, in welchen hinein das flüssige Wärmetransportmedium aus dem Flüssigkeitsbad 18 beim Entladen verdampft.

Zum Entladen des geladenen Wärmespeichers 10 ist ein als Ganzes mit 24 bezeichneter Entladekreislauf vorgesehen, welcher eine von dem Dampfdom 22, insbesondere dessen höchster Stelle, wegführende Entladeleitung 26, eine mit der Entladeleitung 26 verbundene Wärmesenke 28 sowie eine von der Wärmesenke 28 zum Wärmespeicher 10 führende Kon­ densatrückleitung 30 aufweist, wobei in der Kondensatrück­ leitung eine Entladepumpe 32 und ein Entladeventil 34 auf­ einander folgend angeordnet sind.

Die Kondensatrückleitung 30 führt dabei wiederum in den Speicherbehälter 12 und mündet vorzugsweise in einem Bodenbereich desselben.

Beim Entladen des erfindungsgemäßen Wärmespeichers 10 wird somit durch Öffnen des Entladeventils 34 und Arbeiten der Entladepumpe 32 in der Kondensatrückleitung der Druck in der Entladeleitung 26 erniedrigt, so daß aus dem Flüssig­ keitsbad 18 Wärmetransportmedium verdampft und in Dampf­ form in den Dampfdom 22 einströmt und von diesem dann in die Entladeleitung 26 eintritt, welche das dampfförmige Wärmetransportmedium zur Wärmesenke 28 führt, in welcher eine Kondensation dieses Wärmetransportmediums erfolgt.

Dieses kondensierte Wärmetransportmedium wird nun wiederum über die Kondensatrückleitung 30 von der Entladepumpe 32 in den Wärmespeicher 10 gefördert und dem Flüssigkeitsbad 18 zugeführt, in welchem es aus dem Flüssigkeitsbad 18 und auch aus dem Latentwärmespeichermaterial 16 wiederum Wärme aufnehmen kann.

Durch die Kondensatrückleitung 30 ist somit sicherge­ stellt, daß der Flüssigkeitsspiegel 20 beim Entladen des Wärmespeichers 10 stets auf einem Niveau bleibt, das so hoch ist, daß das Latentwärmespeichermaterial 16 stets vom Flüssigkeitsbad 18 im wesentlichen mit Wärmekontakt um­ geben ist und somit während des gesamten Entladens das Latentwärmespeichermaterial 16 die gespeicherte Wärme an das Flüssigkeitsbad 18 abgeben kann, von welchem ausgehend dann das Wärmetransportmedium verdampft. Darüber hinaus umfaßt das erste Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Wärmespeichersystems gemäß Fig. 1 noch einen als Ganzes mit 40 bezeichneten Beladekreislauf, welcher eine von einer Wärmequelle 42 zu dem Speichertank 12 führende Be­ ladeleitung 44 aufweist, in welcher ein Kondensatab­ scheider 46 angeordnet ist.

Ferner umfaßt der Beladekreislauf 40 eine insbesondere von einem Bodenbereich des Speicherbehälters wegführende Flüssigkeitszuleitung 48, welche in die Wärmequelle 42 mündet.

In dieser Flüssigkeitszuleitung 48 sind noch zusätzlich ein Ladeventil 50 und eine Ladepumpe 52 angeordnet.

Um sich in dem Kondensatabscheider 46 ansammelndes konden­ siertes Wärmetransportmedium in den Beladekreislauf 40 zurückzuführen, führt von dem Kondensatabscheider 46 eine Ausgleichsleitung 54 zu der Flüssigkeitszuleitung 48 und mündet in diese vorzugsweise zwischen dem Ladeventil 50 und der Ladepumpe 52.

Ein Beladen des erfindungsgemäßen Wärmespeichers 10 erfolgt nun so, daß über die Flüssigkeitszuleitung 48 kondensiertes Wärmetransportmedium aus dem Flüssigkeitsbad 18 der Wärmequelle 42 zugeführt wird, wobei das Ladeventil 50 geöffnet ist und die Ladepumpe 52 arbeitet.

In der Wärmequelle wird das Wärmetransportmedium verdampft und tritt dampfförmig in die Beladeleitung 44 ein.

Lediglich um noch in dem Dampf der Beladeleitung 44 ent­ haltenes Kondensat abzuscheiden und dieses nicht in den Wärmespeicher 10 einzuführen, ist der Kondensatabscheider 46 vorgesehen. Er ist grundsätzlich für die erfindungsge­ mäße Funktion der Anlage nicht erforderlich. Die Entlade­ leitung 26, 126 kann in gleicher Weise vor der Wärmesenke einen Kondensatabscheider enthalten, der jedoch ebenfalls nicht unbedingt notwendig, aber zum Beispiel bei Einsatz einer Turbine als Wärmesenke zu empfehlen ist. Nach Durchströmen des Kondensatabscheiders 46 wird das dampfförmige Wärmetransportmedium durch die Beladeleitung 44 in den erfindungsgemäßen Wärmespeicher 10, vorzugsweise in einen unteren Bereich des Speichers 12 desselben, ein­ geleitet.

Das dampfförmige Wärmetransportmedium durchströmt dabei das Flüssigkeitsbad 18 und kondensiert durch Kontakt mit dem Flüssigkeitsbad 18 aus, wobei das dampfförmige Wärmetransportmedium seine Wärme an das Flüssigkeitsbad 18 und auch an das Latentwärmespeichermaterial 16 abgibt.

Der erfindungsgemäße Wärmespeicher 10 wird in dem erfin­ dungsgemäßen Wärmespeichersystem dabei so betrieben, daß die Speichertemperatur T_s im Bereich der kritischen Tempe­ ratur T_k des Wärmetransportmediums, jedoch unterhalb der­ selben liegt, so daß stets eine Kondensation des dampfför­ migen Wärmetransportmediums erfolgt.

Dadurch, daß die Kondensationswärme des Wärmetransport­ mediums, gemessen an der Schmelzwärme des Latentwärmespei­ chermaterials, sehr klein ist, ist zum Laden des erfin­ dungsgemäßen Wärmespeichers 10 ein Vielfaches der Dampf­ menge erforderlich, die in kondensierter Form in dem Flüssigkeitsbad 18 im Speicherbehälter 12 vorliegt. Der erfindungsgemäße Beladekreislauf 40 ermöglicht dabei jedoch eine Vielzahl von Durchläufen der gleichen Menge des kondensierten Wärmetransportmediums durch den Belade­ kreislauf, so daß dadurch die Wärmespeicherkapazität des erfindungsgemäßen Wärmespeichers 10 mit dem Latentwärme­ speichermaterial 16 voll ausschöpfbar ist.

Bei einem zweiten Ausführungsbeispiel des erfindungsge­ mäßen Wärmespeichersystem, dargestellt in Fig. 2, sind diejenigen Teile, die mit denen des ersten Ausführungsbei­ spiels gemäß Fig. 1 identisch sind, mit denselben Bezugs­ zeichen versehen. Bezüglich deren Beschreibung wird daher ebenfalls auf die Ausführungen zum ersten Ausführungsbei­ spiel Bezug genommen.

Im Gegensatz zum ersten Ausführungsbeispiel ist die Kon­ densatrückleitung 30 nicht direkt in den Speicherbehälter 12 geführt und die Flüssigkeitszuleitung 48 führt nicht direkt von diesem weg, sondern beide sind zu einem Dreiwegeventil 60 geführt, von welchem zusätzlich noch eine Stichleitung 62 zu dem Speicherbehälter 12 führt und in diesem in einen Bodenbereich mündet. Damit ist je nach Stellung des Dreiwegeventils 60 entweder ein Laden oder ein Beladen des Wärmespeichers 10 über den Entlade­ kreislauf 24 bzw. den Beladekreislauf 40 möglich oder es ist auch möglich, sowohl zu entladen als auch gleichzeitig zu beladen, wobei hierzu das Dreiwegeventil 60 ent­ sprechend einzustellen ist.

Darüber hinaus entfällt durch Vorsehen des Dreiwegeventils 60 das Entladeventil 34 in der Kondensatrückleitung.

Ein drittes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Wärmespeichersystems, dargestellt in Fig. 3, ist insoweit als es mit dem ersten und zweiten Ausführungsbeispiel identische Teile aufweist, mit denselben Bezugszeichen versehen, so daß im Hinblick auf die Beschreibung dieser Teile auch auf die Ausführungen zum ersten und zweiten Ausführungsbeispiel verwiesen werden kann.

Im Gegensatz zum ersten und zweiten Ausführungsbeispiel sind die Entladeleitung 26 und die Beladeleitung 44 über eine Verbindungsleitung 70 miteinander verbindbar, wobei in der Beladeleitung ein Dreiwegeventil 72 vorgesehen ist, von welchem die Verbindungsleitung 70 wegführt, die dann ihrerseits in die Entladeleitung 26 nach einem in dieser auf den Dampfdom 22 folgend angeordneten Entladeventil 74 einmündet.

Bei dem dritten Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Wärmespeichersystems ist somit durch entsprechende Stellung des Dreiwegeventils 72 die Möglichkeit ge­ schaffen, direkt in der Wärmequelle 42 verdampftes Wärme­ transportmedium am Wärmespeicher 10 vorbei in die Entlade­ leitung 26 einzuführen, wobei in diesem Fall das Entlade­ ventil 74 geschlossen ist, so daß das Wärmeübertragungs­ medium von der Entladeleitung 26 der Wärmesenke 28 un­ mittelbar zugeführt und dort kondensiert wird, wobei eine Rückleitung des kondensierten Wärmetransportmediums durch die Entladepumpe 32 über die Kondensatrückleitung 30 und durch das Dreiwegeventil 60 hindurch in die Flüssigkeits­ zuleitung 48 erfolgt, in welcher die Ladepumpe 52 für die Zufuhr des kondensierten Wärmetransportmediums in die Wärmequelle 42 sorgt, wobei in letzterer anschließend das flüssige Wärmetransportmedium wiederum verdampft wird.

Lediglich dann, wenn eine Speicherung der Wärmeenergie erfolgen soll, wird das Dreiwegeventil 72 umgeschaltet, so daß die Beladeleitung 44, wie beim ersten und zweiten Aus­ führungsbeispiel, das dampfförmige Wärmetransportmedium in den Wärmespeicher 10 einleitet, von welchem aus zu einem späteren Zeitpunkt dann eine Entnahme der Wärme bei ge­ öffnetem Entladeventil 74 erfolgt. Das Be- und Entladen des Wärmespeichers 10 erfolgt dabei in der Weise wie bereits im Zusammenhang mit dem ersten Ausführungsbeispiel beschrieben.

Ein viertes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Wärmespeichersystems, dargestellt in Fig. 4, umfaßt einen Wärmespeicher 10, der in gleicher Weise ausgebildet ist wie der Wärmespeicher 10 bei den vorstehend beschriebenen drei Ausführungsbeispielen.

Darüber hinaus sind auch die übrigen Teile, insoweit als sie mit denen des ersten Ausführungsbeispiels identisch sind, mit den gleichen Bezugszeichen versehen. Bezüglich deren Beschreibung wird daher auf die vorstehenden Ausfüh­ rungen zu den ersten Ausführungsbeispielen verwiesen.

Im Gegensatz zu den ersten drei Ausführungsbeispielen ist jedoch weder der Entladekreislauf 24 vorgesehen, noch der Beladekreislauf 40.

Vielmehr führt die Entladeleitung 26 zu der Wärmesenke 28 und von dieser führt eine Kondensatleitung 80 zu einem Puffertank 82 und vom Puffertank 82 eine Kondensatzu­ leitung 84 zu der Wärmequelle 42, wobei in der Kondensat­ leitung 80 eine erste Kondensatpumpe 86 vorgesehen ist, mit welcher das in der Wärmesenke 28 entstehende Kondensat in den Puffertank 82 gepumpt wird. Ferner ist in der Kon­ densatleitung 84 nach dem Puffertank 82 ein Zuleitungs­ ventil 88 vorgesehen und darauf folgend eine zweite Konden­ satpumpe 90, mit welcher Kondensat aus dem Puffertank 82 bei geöffnetem Zuleitungsventil 88 in die Wärmequelle 42 gepumpt wird.

Von der Wärmequelle 42 führt die Beladeleitung 44, welche wie bei den vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispielen den Kondensatabscheider 46 aufweist, zu dem Speicherbe­ hälter 12 des Wärmespeichers 10, von dessen Dampfdom 22 in gleicher Weise wie bei den ersten Ausführungsbeispielen die bereits beschriebene Entladeleitung 26 wegführt.

Da im Gegensatz zu den vorstehend beschriebenen drei Aus­ führungsbeispielen beim vierten Ausführungsbeispiel ein Kreislauf des Wärmetransportmediums weder beim Beladen noch beim Entladen erfolgt, ist das gesamte durch die Beladeleitung 44 strömende Wärmetransportmedium als kon­ densiertes Wärmetransportmedium zu speichern. Hierzu ist dem Wärmespeicher 10 ein Zusatztank 92 zugeordnet, welcher über eine Fülleitung 94 und eine Rückführleitung 96 mit dem Speicherbehälter 12 verbunden ist.

Die Fülleitung 94 mündet dabei in einen oberen Bereich des Speicherbehälters 12, so daß dann, wenn der Flüssigkeits­ spiegel 20 des Flüssigkeitsbades 18 das höchstzulässige Niveau im Speicherbehälter 12 übersteigt, das kondensierte Wärmetransportmedium über die Fülleitung 94 in den Zusatz­ tank 92 fließt, so lange bis der Zusatztank 92 gefüllt ist.

Beim Beladen des Wärmespeichers 10 wird daher so vorge­ gangen, daß nach Öffnen des Zuleitungsventils 88 und Ein­ schalten der zweiten Kondensatpumpe 90 kondensiertes Wärmetransportmedium aus dem Puffertank 82 in die Wärme­ quelle 42 gepumpt wird, dort verdampft und als dampf­ förmiges Wärmetransportmedium die Beladeleitung 44 durch­ strömt, dabei in den Speicherbehälter 12 eintritt und durch Kontakt mit dem Flüssigkeitsbad 18 die Wärme an das Flüssigkeitsbad 18 und über dieses an das Latentwärmespei­ chermaterial 16 abgibt. Dabei kondensiert das dampfförmige Wärmetransportmedium wiederum zu flüssigem Wärmetransport­ medium, so daß der Flüssigkeitsspiegel 20 in dem Speicher­ behälter 12 ansteigt.

Um nun das nicht mehr im Speicherbehälter 12 speicherbare kondensierte Wärmetransportmedium aufzufangen, ist die Fülleitung 94 mit dem Zusatztank 92 vorgesehen, wobei der Zusatztank 92 so dimensioniert ist, daß er dann gefüllt ist, wenn eine derartige Menge von Wärmetransportmedium den Speicherbehälter 12 durchströmt hat, die ausreichend ist, um das Latentwärmespeichermaterial 16 vollständig aufzuladen.

Das Entladen des Wärmespeichers erfolgt, genau wie beim ersten Ausführungsbeispiel, dadurch, daß eine Druckernie­ drigung erfolgt, und aus dem Flüssigkeitsbad 18 Wärme­ transportmedium verdampft und über den Dampfdom 22 in die Entladeleitung 26 eintritt. Hierbei sinkt nun der Flüssig­ keitsspiegel 20 im Speicherbehälter 12 ab.

Um zu verhindern, daß das Flüssigkeitsbad 18 nicht mehr das Latentwärmespeichermaterial im wesentlichen mit Wärme­ kontakt umgibt und somit eine Situation entsteht, bei der das Latentwärmespeichermaterial die gespeicherte Wärme nicht mehr in ausreichendem Umfang abgeben kann, ist eine Steuerung 100 vorgesehen, welche mittels eines Sensors 102 das Absinken des Flüssigkeitsspiegels 20 detektiert und eine Zusatzpumpe 104 so ansteuert, daß diese Zusatzpumpe 104, die in der Rückführleitung 96 angeordnet ist, aus­ reichend kondensiertes Wärmetransportmedium von dem Zu­ satztank 92 in den Speicherbehälter 12 pumpt, um den Flüssigkeitsspiegel 20 auf einer derartigen Höhe zu halten, daß das Latentwärmespeichermaterial ständig im wesentlichen mit Wärmekontakt von dem Flüssigkeitsbad umgeben ist. Das in der Wärmesenke 28 kondensierte Wärme­ transportmedium wird dann von der Kondensatpumpe 86 über die Kondensatleitung 80 in den Puffertank 82 gepumpt, der dabei wieder aufgefüllt ist.

Ein Entleeren des Wärmespeichers 10 ist so lange möglich, bis der Zusatztank 92 leergepumpt ist und das Flüssig­ keitsbad 18 nach wie vor das Latentwärmespeichermaterial im wesentlichen mit Wärmekontakt vollständig umgibt.

Das Ausführungsbeispiel der Fig. 4 kann auch so abgewandelt werden, daß der Puffertank 82 und der Zusatztank 92 iden­ tisch sind und in diesen einen Tank die vier Leitungen münden, die in den Puffertank 82 und den Zusatztank 92 münden.

Bei einem fünften Ausführungsbeispiel, dargestellt in Fig. 5, ist ein Wärmespeicher 110 vorgesehen, welcher mit dem Wärmespeicher 10 der ersten vier Ausführungsbeispiele nicht mehr identisch ist.

Dieser Wärmespeicher 110 umfaßt einen Speichertank 112, in welchem das Latentwärmespeichermaterial 16 angeordnet ist, wobei das Latentwärmespeichermaterial 16 und ein dieses umgebendes Bad von flüssigem Wärmetransportmedium in einem Grundvolumen 114 des Speichertanks angeordnet sind.

Zusätzlich zum Grundvolumen 114 umfaßt der Speichertank 112 ein zusätzliches Speichervolumen 116, welches vorzugs­ weise über dem Grundvolumen 114 liegt.

Ein sich im Speichertank 112 ausbildendes Flüssigkeitsbad 118 aus kondensiertem Wärmetransportmedium weist daher einen Flüssigkeitsspiegel auf, welcher mindestens über dem Grundvolumen 114 und vorzugsweise in dem zusätzlichen Speichervolumen 116 liegt, wobei der Flüssigkeitsspiegel 120 maximal auf der höchsten Füllhöhe des zusätzlichen Speichervolumens 116 liegt.

Über dem Speichertank 112 erhebt sich ein Dampfdom 122, von welchem eine Entladeleitung 126 wegführt, die in der Wärmesenke 28 mündet, von welcher wiederum ausgehend die Kondensatleitung 80 mit der ersten Kondensatpumpe 86 in dem Puffertank 82 führt. Von diesem führt dann wiederum die Kondensatzuleitung 84 mit der zweiten Kondensatpumpe 90 zu der Wärmequelle 42.

Die Kondensatleitung 80, die Kondensatzuleitung 84 sowie die erste und zweite Kondensatpumpe 86 bzw. 90 sind ent­ sprechend dem vierten Ausführungsbeispiel angeordnet und arbeiten in der im Zusammenhang mit diesem Ausführungsbei­ spiel beschriebenen Art und Weise mit dem Puffertank 82 zusammen, um in der Wärmesenke 28 entstandenes konden­ siertes Wärmetransportmedium im Puffertank 82 zwischenzu­ speichern und von diesem wiederum der Wärmequelle 42 zuzu­ führen.

Von der Wärmequelle 42 führt eine Beladeleitung 144, in welcher ein Dreiwegeventil 146 angeordnet ist, in den Speicherbehälter 112, wobei die Beladeleitung 144 vorzugs­ weise in einem unteren Bereich des Speicherbehälters 112, vorzugsweise in das Grundvolumen 114, einmündet.

Von dem Dreiwegeventil 146 führt ferner noch eine Verbin­ dungsleitung 148 zu der Entladeleitung 126 und mündet in diese nach einem zwischen der Einmündung der Verbindungs­ leitung 148 und dem Dampfdom 122 angeordneten Entlade­ ventil 150.

Dieses fünfte Ausführungsbeispiel arbeitet nun so, daß die zweite Kondensatpumpe 90 aus dem Puffertank 82 kondensiertes Wärmetransportmedium in die Wärmequelle 42 pumpt, das in dieser verdampft wird, der Dampf strömt dann durch die Beladeleitung 144 in den Speicherbehälter 112 und gibt durch Kontakt mit dem im Grundvolumen 114 vor­ handenen kondensierten Wärmetransportmedium seine Wärme an dieses und das von diesem umgebene Latentwärmespeicher­ material 16 ab.

Dabei kondensiert das dampfförmige Wärmetransportmedium in dem Flüssigkeitsbad 118, so daß der Flüssigkeitsspiegel 120 ständig ansteigt und in zunehmendem Maße beim Beladen des Wärmespeichers 110 in das zusätzliche Speichervolumen 116 hineinwandert, so lange, bis dieses vollständig von dem Flüssigkeitsbad 118 ebenfalls aufgefüllt ist.

Das zusätzliche Speichervolumen 116 ist dabei so bemessen, daß das in diesem speicherbare kondensierte Wärmetrans­ portmedium ungefähr der Menge von Wärmetransportmedium entspricht, die erforderlich ist, um das Latentwärmespei­ chermaterial 16 vollständig aufzuladen.

Das Entladen des Wärmespeichers 110 erfolgt durch Ernie­ drigung des Drucks beim Öffnen des Entladeventils 150, so daß aus dem Flüssigkeitsbad 118 Wärmetransportmedium ver­ dampft und dieser Dampf durch die Entladeleitung 126 zu der Wärmesenke 28 strömt, in dieser kondensiert und als Kondensat durch die erste Kondensatpumpe über die Konden­ satleitung in den Puffertank 82 gefördert wird.

Dabei erfolgt das Entladen des erfindungsgemäßen Wärme­ speichers 110 so lange bis das zusätzliche Speichervolumen 116 geleert ist und das Flüssigkeitsbad 118 nur noch in dem Grundvolumen 114 vorliegt, in welchem es das Latentwärmespeichermaterial im wesentlichen mit Wärmekontakt vollständig umgibt. In diesem Fall steht der Flüssigkeitsspiegel 120 ungefähr an der Grenzlinie zwischen dem Grundvolumen 114 und dem zusätzlichen Spei­ chervolumen 116.

Bei einem erneuten Beladen dieses Speichers steigt dann wiederum das Flüssigkeitsbad 118 - wie bereits be­ schrieben - an und füllt in zunehmendem Maße das zusätz­ liche Speichervolumen 116 auf.

Um zu verhindern, daß das Flüssigkeitsbad 118 nicht mehr das Grundvolumen 114 auffüllt, ist eine Steuerung 160 vor­ gesehen, welche über einen Sensor 162 den Stand des Flüs­ sigkeitsspiegels 120 detektiert und dann, wenn der Flüs­ sigkeitsspiegel 120 zwischen dem Grundvolumen 114 und dem zusätzlichen Speichervolumen 116 steht, das Entladeventil 150 schließt.

Um außerdem auch die Wärmesenke 28 direkt mit Wärme ver­ sorgen zu können, kann bei geschlossenem Entladeventil 150 das Dreiwegeventil 146 so umgeschaltet werden, daß das in der Wärmequelle 42 verdampfte Wärmetransportmedium von der Beladeleitung 144 über die Verbindungsleitung 148 direkt in die Entladeleitung 126 unter Umgehung des Wärmespei­ chers 110 einströmt, wobei das in der Wärmesenke 28 ent­ stehende Kondensat in gleicher Weise wie beim Entladen des Wärmespeichers 110 durch die erste Kondensatpumpe 86 abge­ pumpt wird.

Grundsätzlich ist das Ausführungsbeispiel nach Fig. 5 auch so ausführbar, daß der Tank 82 entfällt und mit dem Volumen 116 identisch wird, die Leitung 80 nach der Pumpe 86 in Bodennähe des Teilvolumens 114 mündet und die Leitung 84 mit ihrer Pumpe 90 dieses Teilvolumen 114 in etwa derselben Höhe verläßt.

Claims (22)

1. Wärmespeichersystem, umfassend eine Wärmequelle, einen Wärmespeicher, welcher Ruths-Speicher ausgebildet ist, wobei ein für den Ruths-Speicher erforderliches Flüssigkeitsbad eines Wärmetransportmediums in einem Speichervolumen angeordnet ist, und eine Wärmesenke, zwischen denen ein Wärmetransport durch ein Wärmetransportmedium erfolgt, dadurch gekennzeichnet, daß das Speichervolumen (14, 114) neben dem Flüssigkeitsbad ein Latentwärmespeichermaterial (16) umfaßt, daß die Speichertemperatur (T_s) im Bereich der kritischen Temperatur (T_k) des Wärmetransportmediums und unterhalb derselben liegt, und daß das Wärmespeichersystem derart betreibbar ist, daß das Flüssigkeitsbad (18, 118) des Wärmetransportmediums beim Entladen des Wärmespeichers über die Wärmesenke (28) stets das Latentwärmespeichermaterial (16) im wesentlichen mit Wärmekontakt umgibt.

2. Wärmespeichersystem nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Wärmespeichersystem einen den Wärmespeicher (10) und die Wärmesenke (28) um­ fassenden Entladekreislauf (24) aufweist, welcher dampfförmiges Wärmetransportmedium von dem Wärme­ speicher (10) zu der Wärmesenke (28) führt und in der Wärmesenke (28) kondensiertes Wärmetransportmedium in flüssiger Form zu dem Wärmespeicher (10) zurückführt und in das Flüssigkeitsbad (18) desselben einleitet.

3. Wärmespeichersystem nach Anspruch 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß in dem Entladekreislauf (24) eine Ent­ ladepumpe (32) vorgesehen ist.

4. Wärmespeichersystem nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Wärme­ speichersystem einen die Wärmequelle (42) und den Wärmespeicher (10) umfassenden Beladekreislauf (40) aufweist, welcher flüssiges Wärmetransportmedium aus dem Flüssigkeitsbad (18) des Wärmespeichers (10) zu der Wärmequelle (42) führt und von der Wärmequelle (42) verdampftes Wärmetransportmedium in den Wärme­ speicher (10) zurückführt und in dem Flüssigkeitsbad (18) zur Kondensation bringt.

5. Wärmespeichersystem nach Anspruch 4, dadurch gekenn­ zeichnet, daß in dem Beladekreislauf (40) eine Lade­ pumpe (52) vorgesehen ist.

6. Wärmespeichersystem nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß dem Wärmespeicher (10) ein Zusatztank (92) für flüssiges und auf der Speichertemperatur (T_s) gehaltenes Wärmetransportmedium zugeordnet ist und daß beim Entladen des Wärmespeichers (10) eine Zufuhr von flüssigem Wärmetransportmedium aus dem Zusatztank (92) in das Flüssigkeitsbad (18) erfolgt, so daß dieses beim Entladen stets das Latentwärme­ speichermaterial (10) im wesentlichen mit Wärme­ kontakt umgibt.

7. Wärmespeichersystem nach Anspruch 6, dadurch gekenn­ zeichnet, daß zwischen dem Zusatztank (92) und dem Wärmespeicher (10) eine Zusatzpumpe (104) vorgesehen ist, um dem Flüssigkeitsbad (18) flüssiges Wärme­ transportmedium aus dem Zusatztank (92) zuzuführen.

8. Wärmespeichersystem nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Zusatztank (92) beim Beladen des Wärmespeichers (10) mit flüssigem Wärmetransport­ medium bei der Speichertemperatur (T_s) befüllbar ist.

9. Wärmespeichersystem nach Anspruch 8, dadurch gekenn­ zeichnet, daß flüssiges, kondensiertes Wärmetransport­ medium von dem Wärmespeicher (10) in den Zusatztank (92) einleitbar ist.

10. Wärmespeichersystem nach einem der Ansprüche 6 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Wärmequelle (42) beim Beladen kondensiertes Wärmetransportmedium aus einem Puffertank (82) zuführbar ist und daß über eine Be­ ladeleitung (44) von der Wärmequelle verdampftes Wärmetransportmedium in den Wärmespeicher (10) zur Kondensation einleitbar ist.

11. Wärmespeichersystem nach einem der Ansprüche 6 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß eine Entladeleitung (26) vorgesehen ist, die von dem Wärmespeicher (10) zu der Wärmesenke (28) führt, und daß in der Entlade­ leitung (26) beim Entladen im Wärmespeicher (10) ver­ dampftes Wärmetransportmedium zur Wärmesenke (28) transportierbar ist und durch Kondensation Wärme abgibt.

12. Wärmespeichersystem nach einem der Ansprüche 6 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Wärme­ senke (28) und der Wärmequelle (42) eine Kondensat­ leitung (80) vorgesehen ist, in welcher kondensiertes Wärmetransportmedium von der Wärmesenke (28) zur Wärmequelle (42) transportierbar ist.

13. Wärmespeichersystem nach Anspruch 12, dadurch gekenn­ zeichnet, daß in der Kondensatleitung (80) der Puffertank (82) für kondensiertes Wärmetransport­ medium vorgesehen ist.

14. Wärmespeichersystem nach einem der Ansprüche 6 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß der Puffertank (82) und der Zusatztank (92) durch einen gemeinsamen Tank ersetzt sind.

15. Wärmespeichersystem nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Wärmespeicher (10) ein zusätzliches Speichervolumen (116) für flüssiges Wärmetransport­ medium aufweist, in welches das flüssige Wärmetrans­ portmedium dann eintritt, wenn beim Beladen das Latentwärmespeichermaterial (16) von dem Flüssig­ keitsbad (118) im wesentlichen mit Wärmekontakt um­ geben ist, und daß beim Entladen maximal so viel des flüssigen Wärmetransportmediums im Wärmespeicher (10) verdampfbar ist, daß das zusätzliche Speichervolumen (116) geleert ist, jedoch das Flüssigkeitsbad (118) stets das Latentwärmespeichermaterial (16) noch im wesentlichen mit Wärmekontakt umgibt.

16. Wärmespeichersystem nach Anspruch 15, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Wärmequelle (42) kondensiertes Wärmetransportmedium aus einem Puffertank (82) zu­ führbar ist und daß von der Wärmequelle (42) ver­ dampftes Wärmetransportmedium mittels einer Belade­ leitung (44) in das Flüssigkeitsbad (118) des Wärme­ speichers (110) einleitbar ist.

17. Wärmespeichersystem nach Anspruch 15 oder 16, dadurch gekennzeichnet, daß eine Entladeleitung (26) vorge­ sehen ist, mit welcher dampfförmiges Wärmetransport­ medium aus dem Speichervolumen (114, 118) der Wärme­ senke (28) zuführbar ist.

18. Wärmespeichersystem nach einem der Ansprüche 15 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Wärme­ senke (28) und der Wärmequelle (42) eine Kondensat­ leitung (80, 84) vorgesehen ist, mit welcher in der Wärmesenke (28) kondensiertes Wärmetransportmedium der Wärmequelle (42) zuführbar ist.

19. Wärmespeichersystem nach Anspruch 18, dadurch gekenn­ zeichnet, daß in der Kondensatleitung (80, 84) ein Puffertank (82) vorgesehen ist.

20. Wärmespeichersystem nach Anspruch 18 oder 19, dadurch gekennzeichnet, daß in der Kondensatleitung (80, 84) eine Pumpe (86, 90) vorgesehen ist.

21. Wärmespeichersystem nach einem der voranstehenden An­ sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine Verbin­ dungsleitung (70, 148) zur direkten Zuleitung von dampfförmigen Wärmetransportmedien von der Wärme­ quelle (42) zu der Wärmesenke (28) unter Umgehung des Wärmespeichers (10, 110) vorgesehen ist.

22. Wärmespeichersystem nach einem der Ansprüche 16 bis 21, dadurch gekennzeichnet, daß der Puffertank (82) mit dem zusätzlichen Speichervolumen (116) identisch ist.