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WO2010081908A2

Heat accumulator

Abstract

The invention relates to a thermal energy accumulator (10, 50, 70, 80, 90) that comprises a large-volume storage tank (12) for storing a storage medium (18) and that is arranged in the ground during use, wherein the storage tank (12) comprises an inner tank (14) and an outer tank (16). The inner tank (14) is made of a temperature-resistant thermoplastic plastic, and the outer tank (16) is made of a pressure-resistant thermoplastic plastic. A thermally insulating material is arranged in an intermediate space (20) between the inner tank (14) and the outer tank (16).

WO2010081908A2, drawing sheet 1
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22 claims: 9 independent, 13 dependent

  1. 1
    Ansprüche 1. Wärmespeicher (10, 50, 70, 80, 90), umfassend einen großvolumigen Speicherbehälter (12) zur Speicherung eines Speichermediums (18), wobei der Speicherbehälter (12) einen Innenbehälter (14) und einen Außenbehälter (16) umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass der Innenbehälter (14) aus einem temperaturbeständigen thermoplastischen Kunststoff und der Außenbehälter (16) aus einem druckfesten thermoplastischen Kunststoff gebildet ist, dass in einem Zwischenraum (20) zwischen dem Innenbehälter (14) und dem Außenbehälter (16) ein wärmeisolierendes Material angeordnet ist, und dass die Wandstärke des Außenbehälters (16) um den Faktor 1,5 bis 2,5 größer ist als die Wandstärke des Innenbehälters (14).
  2. 2
    Wärmespeicher (10, 50, 70, 80, 90) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Innenbehälter (14) eine Wanddicke von 4 bis 10 mm, vorzugsweise 6 bis 8 mm hat.
  3. 3
    Wärmespeicher (10, 50, 70, 80, 90) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Außenbehälter (16) eine Wanddicke von 8 bis 20 mm, vorzugsweise von 10 bis 15 mm hat.
  4. 4
    Wärmespeicher (10, 50, 70, 80, 90) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Abstand zwischen der äußeren Mantelfläche des Innenbehälters und der inneren Mantelfläche des Außenbehälters 50 bis 100 mm, vorzugsweise 70 bis 90 mm ist.
  5. 5
    Wärmespeicher (10, 50, 70, 80, 90) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Außendurchmesser des Außenbehälters im Bereich zwischen 500 und 1000 mm, vorzugsweise zwischen 750 und 800 mm, liegt.
  6. 6
    Wärmespeicher (10, 50, 70, 80, 90) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Innenbehälter (14) ein Volumen von 200 bis 6000 1, vorzugsweise für den Einsatz außerhalb eines Gebäudes 2000 bis 4000 1 und für den Einsatz innerhalb eines Gebäudes 200 bis 800 1 hat.
  7. 7
    Wärmespeicher nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Innenbehälter (14) einen dreischichtigen Aufbau hat, wobei die Innenschicht massives PP oder massives PE und die Außenschicht massives PP oder PE umfasst.
  8. 8
    Wärmespeicher nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittelschicht PP-Schaum oder PE-Schaum umfasst.
  9. 9
    Wärmespeicher nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittelschicht PE oder PP und jeweils eine Glasfaserverstärkung umfasst.
  10. 10
    Wärmespeicher nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Außenschicht des Innenbehälters (14) zusätzlich eine Glasfaser-Verstärkung umfasst.
  11. 11
    Wärmespeicher nach einem der Ansprüche 7 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass zur Verringerung der Sauerstoffdiffusion der Innenbehälter (14) eine Sauerstoff-Barriereschicht und/oder eine äußere Fluorierung und/oder eine innere Fluorierung umfasst.
  12. 12
    Wärmespeicher (10, 50, 70, 80, 90) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Außenbehälter (16) mindestens ein erstes Teil (52) und ein separates zweites Teil (54) umfasst.
  13. 13
    Wärmespeicher nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Länge eines jeden Teiles (52, 54) in Längsachse kleiner als der Durchmesser des Teiles (52, 54) ist.
  14. 14
    Wärmespeicher (10, 50, 70, 80, 90) nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Teile (52, 54, 92, 94, 96) des Außenbehälters (16) jeweils maximal 790 mm lang sind.
  15. 15
    Wärmespeicher (10, 50, 70, 80, 90) nach Anspruch 12 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Teil (52) oder das zweite Teil (54) des Außenbehälters (16) ein Außengewinde umfasst, das andere Teil ein zum Außengewinde komplementäres Innengewinde umfasst und das erste Teil (52) und das zweite Teil (56) mit Hilfe der durch das Außengewinde und das Innengewinde bebildeten Schraub Verbindung miteinander verbindbar sind.
  16. 16
    Wärmespeicher (10, 50, 70, 80, 90) nach Anspruch 12 bis 14, daduch gekennzeichnet, dass das erste Teil (52) und das zweite Teil (54) durch einen Spannring verbindbar sind.
  17. 17
    Verfahren zum Herstellen eines großvolumigen Speicherbehälters (12) zur Speicherung von Wärmeenergie, bei dem in einem Blasformprozess ein Innenbehälter (14) aus thermoplastischem Kunststoff hergestellt wird, in einem weiteren Blasformprozess ein Außenbehälter (16) mit größerem Durchmesser als der Innenbehälter (14) aus thermoplastischem Kunststoff hergestellt wird, der Außenbehälter (16) in mindestens zwei Teile in Ringform (52, 54) aufgeteilt wird und die Teile des Außenbehälters (16) in einem vorbestimmten Abstand zur äußeren Mantelfläche des Innenbehälters (14) mit Zwischenraum (20) dazwischen angeordnet werden, danach die Teile des Außenbehälters (16) untereinander verbunden werden, und bei dem der Zwischenraum (20) zwischen dem Innenbehälter (14) und dem Außenbehälter (16) mit Kunststoff-Schaummaterial befüllt wird.
  18. 18
    Verfahren nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass die ringförmigen Teile (52, 54) des Außenbehälters (16) über mindestens eine Schraubverbindung miteinander verbunden werden.
  19. 19
    Verfahren nach einem der Ansprüche 17 bis 18, bei dem mehrere Speicherbehälter (10a, 10b, 10c) mit unterschiedlichen Volumina hergestellt werden, wobei für einen Speicherbehälter (10b) mit mittlerem Volumen als Blasform für den Innenbehälter (14b) die Blasform des Außenbehälters (16a) des Speicherbehälters (10a) mit verkleinertem Volumen verwendet wird.
  20. 20
    Verfahren nach Anspruch 19, bei dem für den Speicherbehälter (10b) mit mittlerem Volumen als Blasform für den Außenbehälter (12b) die Blasform für den Innenbehälter (14c) des Speicherbehälters (10c) mit vergrößertem Volumen verwendet wird.
  21. 21
    Verfahren zum Herstellen eines großvolumigen Speicherbehälters (12) zur Speicherung von Wärmeenergie, bei dem in einem Blasformprozess ein Innenbehälter (14) aus thermoplastischem Kunststoff hergestellt wird, in einem weiteren Blasformprozess mindestens zwei Teile (52, 54, 92, 94, 96) eines Außenbehälters (16) mit größerem Durchmesser als der Durchmesser des Innenbehälters (14) aus thermoplastischem Kunststoff hergestellt werden, auf die Innenseite der Teile (52, 54, 92, 94, 96) des Außenbehälters (16), die im zusammengebauten Zustand dem Innenbehälter zugewandt ist, jeweils eine Schicht aus Kunststoff- Schaummaterial aufgebracht wird, die derart dimensionieret ist, dass ein Zwischenbereich (20) zwischen dem Innenbehälter (14) und dem Außenbehälter (16) zumindest teilweise durch diese Schicht ausgefüllt wird, die Teile (52, 54, 92, 94, 96) des Außenbehälters (16) um den Innenbehälter (14) angeordnet werden, und danach die Teile (52, 54, 92, 94, 96) des Außenbehälters (16) untereinander verbunden werden.
  22. 22
    Verfahren nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, dass die Teile (52, 54, 92, 94, 96) des Außenbehälters (16) jeweils über mindestens eine durch mindestens ein Außengewinde und mindestens ein Innengewinde gebildete Schraubverbindung miteinander verbunden werden und das Innengewinde und das Außengewinde bei dem Blasformprozess zur Herstellung der Teile (52, 54, 92, 94, 96) des Außenbehälters (16) mit an die jeweiligen Teile (52, 54, 92, 94, 96) angeformt werden.
Independent claims22