蓄热器和储存热量的方法技术

本发明专利技术涉及一种蓄热器（２），它包括一个蓄热体结构，所述结构具有至少两个蓄热体元件（３０到３３），它们通过一种介质的穿流实现加载，并分别通过温度分层形成热端（２３）和冷端（２２），并包括一个介质清洗装置（９８），它在蓄热器的清洗模式下生成至少一个冷的介质清洗流，并将其引入到至少一个蓄热体元件（３０到３３）的冷端（２２）中，而从所述蓄热体元件（３０到３３）的热端（２３）流出的热的介质清洗流则通过至少一条清洗路径（９９）进入到至少另一个蓄热体元件（３０到３３）的处于已加载状态的热端（２３）中。此外，本发明专利技术还涉及一种相应的方法。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种具有蓄热体结构的蓄热器。技术背景一种已公知的蓄热器，具有外壳，它被一种蓄热材料、特别是陶瓷材料充满。为了 将热量加载到蓄热器中， 一种热的介质流被引导穿过上述材料，从而使其加热。为了使 热量从蓄热器中释放出来， 一种冷的介质流被引导穿过热的材料，从而使这一介质流加 热，进而作为热的介质流。所使用的陶瓷材料特别是以陶瓷蜂窝体的形式出现。也可以 使用松散材料和/或板状材料。对于介质而言，这些材料具有众多的流道。热量的吸收和 热量的释放取决于加载和卸载热量时的能流，而这些能流的大小可以是不同的。这样在 蓄热器的蓄热体结构中就会出现局部的温升。在蓄热材料吸收热量时会出现一个热量曲 线(Warm印rofil)，也就是说，在蓄热材料进口侧的温度为最高。蓄热材料的温度沿着 朝向蓄热器出口的方向递减。这种温度分布也相应地适用于热量释放的情况。如果蓄热 器处于静止状态，即既不吸收也不释放热能，那么蓄热体结构内的温度就会从热侧到冷 侧变得均匀。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种具有蓄热体结构的蓄热器，在这种蓄热器上，即使在较长 的停机时间内也可以保持一个所需的、特别是水平的和/或垂直的温度分布状态。特别是 保持一种可重现的状态，从而运行情况能达到最优状态，并达到很高的效率。这个目的通过以下方式实现，即蓄热器的蓄热体结构具有至少两个蓄热体元件，它 们通过一种介质的穿流实现加载，并分别通过温度分层形成"热端"和"冷端"，同时 设有介质清洗装置，它在蓄热器的清洗模式下生成至少一个冷的介质清洗流 (Mediumsptilstrom)，并将其引入到至少一个蓄热体元件的冷端中，而从上述蓄热体元 件的热端流出的、热的介质清洗流则通过至少一条清洗路径进入到至少另一个蓄热体元 件的、处于已加载状态的热端中。也就是说，通过这个特别是在蓄热器停机状态下由介 质清洗装置生成的介质清洗流，使至少一个蓄热体元件的冷端得到加载。介质清洗流以与介质加载流(Mediumladestrom)相反的方向穿过蓄热体元件。介质加载流在穿过蓄 热体元件时已生成一个热量曲线，也就是说，蓄热体元件的进口区域比出口区域热。这 样，就从热端到冷端出现温度分层，在这里，冷端对于介质加载流而言就是蓄热体元件 的出口区域。相对于介质加载流介质清洗流的温度较低，即它是"冷"的，如果它现在 被引导进入已被加载的蓄热体元件的冷端，那么介质清洗流在穿过蓄热体元件的时候就 会被加热，并作为热的介质清洗流从上述蓄热体元件的热端流出。这个热的介质清洗流 则通过至少一条清洗路径被引入到处于已加载状态的、至少另一个蓄热体元件的热端 中。这另一个蓄热体元件的热端就是在通常的加载时被热的介质加载流所加载的那一 端。在这另一个蓄热体元件中，"热端"这个状态只有在进行相应的加载时才存在，所 以选择了 "处于已加载状态的热端"这一表达方式，这并不意味着，当热的介质清洗流 进入到另一个蓄热体元件的(热)端时，蓄热体元件必须是己加载的，即必须存在着带 有高温的热端。因此，另一个蓄热体元件在这里也可以是没有加载的或部分加载的，也 就是说，蓄热体元件不具有温度曲线或是具有相应形成的温度曲线。但较佳的是，这另 一个蓄热体元件处于已加载的或至少加载的状态，即从一个蓄热体元件流出的、热的介 质清洗流进入到另一个蓄热体元件的热端。按照这种方式，在第一蓄热体元件中已有的、 通过加载过程而产生的温度分层将继续存在，因为冷端被冷的介质清洗流"冷却"，而 从热端流出的、热的介质清洗流则进入到另一第二蓄热体元件的热端。因此，在第二蓄 热体元件中的、热的介质清洗流同样设法保持它的温度曲线，即它的温度分层，因为热 的介质清洗流在穿过这另一个蓄热体元件时被冷却，这样，考虑到介质清洗流的穿流方 向，这另一个蓄热体的进口侧的温度就高于出口侧。特别是在较长的停机时间内，这种 通过介质清洗流进行的清洗反复进行，其中，这另一第二蓄热体元件的冷端优选地被冷 的介质清洗流加载，而所述的介质清洗流从第二蓄热体元件的热端流出，并流往第一蓄 热体元件的热端。这些过程可反复进行。因此，借助介质清洗流传递的能量来回输送， 从而保持了这至少两个蓄热体元件的温度分层。蓄热体元件温度的均匀化因而被避免， 这样就存在着可重现的状态，并且有着基本不变的温度分别用于热量的加载和卸载，也 就是说，从至少一个第一蓄热体元件的冷端出来的加载流的流出温度始终保持大致不 变，而这至少一个第一蓄热体元件卸载时的卸载温度也同样是可重现的，从而使在这之 后进行的热能消耗过程能够达到最优的效率。按照专利技术的一个实施形式，热端为蓄热体元件的上端，冷端为蓄热体元件的下端。 因此，蓄热体元件在垂直方向上延伸，而介质加载流从上端进入，又从下端流出。冷的介质清洗流从至少一个蓄热体元件的下端进入。而由此产生的、热的介质清洗流从这个 蓄热体元件的上端流出，并进入到至少另一个蓄热体元件的上端，接着又以冷的介质清 洗流的形式从前面最后提及的蓄热体元件的下端流出。按照专利技术的一个实施形式，与至少两个蓄热体元件的热端相连的清洗路径，由布置 在蓄热体元件上面的、并在蓄热体元件的至少部分范围内延伸的、共同的连接室形成。 所以，蓄热体元件的热端通过这个共同的连接室相互连通，这样，热的介质清洗流可从 至少一个蓄热体元件进入到至少另一个蓄热体元件中，即进入到它的热端中。另外较佳的是，在每个蓄热体元件的上面有至少一个第一介质开口。特别是，在蓄 热器的热量加载模式中第一介质开口形成第一热量输入开口，在蓄热器的热量卸载模式 中第一介质开口形成第一热量输出开口。连接室优选地具有第一介质开口。因此，介质 加载流可通过与每个蓄热体元件对应的第一介质开口从上进入到蓄热体元件中，在这一 过程中，介质加载流从形成第一热量输入开口的第一介质开口向下流出，基本上垂直地 穿过连接室，进入到所述的、与之对应的蓄热体元件的上端。在蓄热器的热量卸载模式 中，冷的介质流进入到相关的蓄热体元件的下端。它向上穿过蓄热体元件并在这一过程 中加热。它以热的介质卸载流(Mediiimentladestrom)的形式从蓄热体元件的上部热端 流出，垂直穿过连接室，然后到达第一介质开口 (所述第一介质开口—在这种运行模式 中-形成第一热量输出开口)，并从那里通过一个通道系统流到热量消耗点。在已述的清 洗模式中，冷的介质清洗流流进至少一个已加载的蓄热体元件的下部冷端，并从这个蓄 热体元件的上部热端流出。从现在起，热的介质清洗流在连接室中折流，它经过例如180° 的折流后流向至少另一个蓄热体元件的热端。按照专利技术的一个实施形式，第一截止/横断面调节元件-沿热量加载模式中的介质流 动方向，位于每个第一介质开口之前。此外较佳的是，第一截止/横断面调节元件-沿热 量加载模式中的介质流动方向，位于连接室之前。在热量加载模式中，通过关闭第一截 止/横断面调节元件，介质加载流就不会流向蓄热体元件或者只有很少量的介质流通过其 它的第一截止/横断面调节元件和连接室流向蓄热体元件。根据第一截止/横断面调节元 件是否打开或关闭相应的蓄热体元件，来对相应的蓄热体元件加载热量或不加载热量。 因此，可通过将介质加载流有目的地送到指定的蓄热体元件来控制或调节热量加载过 程本文档来自技高网...

【技术保护点】
蓄热器（２），其特征在于，包括一个蓄热体结构，所述结构具有至少两个蓄热体元件（３０到３３），它们通过一种介质的穿流实现加载，并分别通过温度分层形成热端（２３）和冷端（２２），并包括一个介质清洗装置（９８），它在蓄热器的清洗模式下生成至少一个冷的介质清洗流，并将其引入到至少一个蓄热体元件（３０到３３）的冷端（２２）中，而从所述蓄热体元件（３０到３３）的热端（２３）流出的、热的介质清洗流则通过至少一条清洗路径（９９）进入到至少另一个蓄热体元件（３０到３３）的、处于已加载状态的热端（２３）中。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：马蒂亚斯黑内尔，
申请(专利权)人：KBA金属印刷有限公司，
类型：发明
国别省市：DE[德国]