DE102009038367A1

DE102009038367A1 - Method and device for the regenerative storage of energy in energy supply systems

Info

Publication number: DE102009038367A1
Application number: DE102009038367A
Authority: DE
Inventors: Klaus Graefner
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2009-08-24
Filing date: 2009-08-24
Publication date: 2011-03-17
Also published as: EP2295872A2

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur regenerativen Speicherung von Energie in Energieversorgungssystemen, insbesondere zur Energieversorgung im häuslichen Bereich und eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens. Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren und eine Vorrichtung zu schaffen, die bei einem geringen materialtechnischen Aufwand für eine reversible Speicherung von regenerativen Energien geeignet sind, dabei eine größere Energiedichte pro Volumen gegenüber bekannten Wärmespeichermedien gespeichert werden kann und einen emissionslosen Verfahrensablauf ermöglichen. Gelöst wird die Aufgabe, indem a) die zugeführten Mengen an wasserhaltigen Hydraten auf einer vorgegebenen Solltemperatur > 200°C gehalten werden, b) zwecks Bildung für eine optimale Hydratation erforderlichen kleinen Korngrößen der energiespeichernden Anhydrate beim thermischen Wasserentzug der Hydrate gleichzeitig Bewegungsenergie zugeführt wird und/oder die Hydrate durch Röhren, die einen den Korngrößen entsprechenden Querschnitt aufweisen, eines Durchflusssystems geleitet werden und c) die Energierückgewinnung aus den energiespeichernden Anhydraten durch eine zur Energierückgewinnung erforderliche Zuführung und/oder Rückführung von Wasser innerhalb des Energieversorgungssystems in Abhängigkeit vom jeweilig vorhandenen Energiebedarf gesteuert wird. , die über ein die Temperatur des Wärmeenergie tragenden Mediums und über eine die ...The invention relates to a method for regenerative storage of energy in energy supply systems, in particular for energy supply in the home, and a device for carrying out the method. The object of the invention is to create a method and a device which are suitable for a reversible storage of regenerative energies with little material expenditure, while a higher energy density per volume can be stored compared to known heat storage media and enable an emission-free process sequence. The object is achieved in that a) the supplied amounts of water-containing hydrates are kept at a specified target temperature> 200 ° C, b) for the purpose of forming the small grain sizes of the energy-storing anhydrates required for optimal hydration, kinetic energy is simultaneously added to the hydrates during thermal water removal and / or the hydrates are passed through tubes, which have a cross-section corresponding to the grain size, of a flow system and c) the energy recovery from the energy-storing anhydrates is controlled by a supply and / or return of water required for energy recovery within the energy supply system depending on the respective energy demand . that are transmitted via a medium that carries the temperature of the thermal energy and via a ...

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur regenerativen Speicherung von Energie in Energieversorgungssystemen, insbesondere zur Energieversorgung im häuslichen Bereich und zur großtechnischen Anwendung der Energiespeicherung bei einer geringeren Abnahme der Energie von Energieanbietern mit großen Wind- oder Solarparks, als die aktuell zur Verfügung steht. Weiterhin betrifft die Erfindung eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens.The invention relates to a method for the regenerative storage of energy in energy supply systems, in particular for energy supply in the home and large-scale application of energy storage with a smaller decrease in the energy of energy providers with large wind or solar parks, as currently available. Furthermore, the invention relates to a device for carrying out the method.

Bekannt sind Energiesysteme zur Speicherung thermischer Energie unter Verwendung von verschiedenen Energiequellen, insbesondere zur Speicherung thermischer Energie, die durch Solarenergiesysteme gewonnen wird. Dabei sind besondere Bemühungen auf die Erhöhung des Wirkungsgrades der thermischen Energiespeichermittel vorgenommen worden. So wird nach der DE 37 33 768 A1 ein phasenänderndes, thermische Energie speicherndes Material beschrieben, das eine verbesserte Speicherzusammensetzung besitzt, nicht korrodierend wirkt, chemisch inaktiv und relativ stabil ist. Die vorgeschlagene thermische Energiespeicherzusammensetzung umfasst ein Nicht-Chlorhydrat mit einer Phasenänderungsübergangstemperatur im Bereich von 20° bis 35°C und einer latenten Transformationswärme von mehr als ungefähr 146,5 Joule/Gramm. Diese Zusammensetzung kann super- oder unterkühlt werden und zwar auf Temperaturen unterhalb der Gefriertemperatur des Wassers, ohne dabei viel von der gespeicherten Energie zu verlieren. Nachteilig bei der Anwendung dieser Materialien ist die fehlende Eignung für eine technisch steuerbare reversible Speicherung/Nutzung der thermischen Energie. Weiterhin bekannt sind Einrichtungen für regenerative Energieumwandlungen mittels Wärmepumpen. So wird in der DE 42 08 625 A1 eine derartige Wärmepumpe beschrieben, mit der Wärme für die Warmwasserversorgung über die Wärmepumpe bei gleichzeitiger Ausnutzung der über Kälteaustausch erreichten Kühlkreislaufes für Vorratshaltung oder Klimatisierung bei maximaler Ausnutzung der eingesetzten elektrischen Energie, geringstem Montageaufwand und wirtschaftlichster Amortisation erfolgt. Nachteilig ist bei der Anwendung der Lösung der noch zu hohe materialtechnische Aufwand und die fehlende steuerbare Reversibilität der Speicherung. Um eine bessere Verlagerung der benötigten Energie für Brauchwasser- und Heizungsanlagen von fossiler Energie auf durch Solarenergie gewonnener thermischer Energie zu erreichen, wird nach der DE 10 2006 024 929 A1 eine Einrichtung zur Leistungsverstärkung thermischer Solaranlagen vorgeschlagen. Bei dieser Lösung wird das mittels Solarkollektoren einer Solaranlage gewonnene heiße Thermoöl oder Wasser/Glykolgemisch mittels einer Wärmepumpe nochmals erwärmt, bevor es in den Heizungsspeicher geleitet wird. Eine zur Anwendung kommende elektronische Regelung regelt die Erwärmung durch die Wärmepumpe derart, dass sie das heiße Thermoöl dann erwärmt, wenn die Solarkollektoren nicht genügend heißes Thermoöl liefern. Auch bei dieser Lösung ist es von Nachteil, dass keine steuerbare Reversibilität der Speicherung möglich und ein hoher materialtechnischer Aufwand erforderlich ist. Nach der DE 10 2007 006 512 A1 wird ein allgemeines Verfahren und eine Vorrichtung zur Energiespeicherung sowie zur gesteuerten, verlustarmen Wärmeenergieumwandlung beschrieben, bei denen ein Speichermedium in mindestens zwei Komponenten separiert wird. Dabei wird eine Wärmemenge, die den Entropietherm enthält, an ein zweites Wärmereservoir abgegeben, das eine niedrigere Temperatur als das erste Wärmereservoir aufweist. Die übrige Energie wird in Form der mindestens separierten Komponenten gespeichert. Bei der Lösung handelt es sich um ein mehrfach rückgekoppeltes Energiespeichersystem. Unter anderem wird die bei Umwandlung von Energie in mechanische bzw. elektrische Arbeit anfallende Wärme in einen Energiespeicher zurückgeführt. Nachteilig ist auch bei dieser Lösung der erforderliche hohe materialtechnische Aufwand und die dadurch bedingte Nichteignung für Nachrüstungen bestehender Energieversorgungsanlagen, insbesondere innerhalb von Gebäuden und Wohnhäusern.Energy systems are known for storing thermal energy using various energy sources, in particular for storing thermal energy, which is obtained by solar energy systems. Particular efforts have been made to increase the efficiency of the thermal energy storage media. So after the DE 37 33 768 A1 describes a phase change thermal energy storage material that has improved storage composition, is non-corrosive, chemically inactive, and relatively stable. The proposed thermal energy storage composition comprises a non-hydrochloric acid having a phase change transition temperature in the range of 20 ° to 35 ° C and a latent heat of transformation of greater than about 146.5 joules / gram. This composition may be supercooled or supercooled to temperatures below the freezing temperature of the water without losing much of the stored energy. A disadvantage of the use of these materials is the lack of suitability for a technically controllable reversible storage / use of thermal energy. Also known are devices for regenerative energy conversion by means of heat pumps. So will in the DE 42 08 625 A1 describes such a heat pump, with the heat for the hot water supply via the heat pump with simultaneous use of the cooling cycle achieved for refrigeration circuit storage or air conditioning with maximum utilization of electrical energy used, minimal installation effort and most costly amortization. A disadvantage is the application of the solution still too high material complexity and the lack of controllable reversibility of storage. In order to achieve a better transfer of the required energy for industrial water and heating systems from fossil energy to solar energy generated by solar energy, is after the DE 10 2006 024 929 A1 a device for power amplification of solar thermal systems proposed. In this solution, the hot thermal oil or water / glycol mixture obtained by solar panels of a solar system is heated by means of a heat pump again, before it is passed into the heater storage. An applied electronic control regulates the heating by the heat pump so that it heats the hot thermal oil when the solar panels do not supply enough hot thermal oil. Even with this solution, it is disadvantageous that no controllable reversibility of storage possible and a high material complexity is required. After DE 10 2007 006 512 A1 describes a general method and an apparatus for energy storage and for controlled, low-loss heat energy conversion, in which a storage medium is separated into at least two components. In this case, a quantity of heat, which contains the Entropietherm, delivered to a second heat reservoir, which has a lower temperature than the first heat reservoir. The remaining energy is stored in the form of at least separated components. The solution is a multiply fed back energy storage system. Among other things, the resulting in conversion of energy into mechanical or electrical work heat is returned to an energy storage. A disadvantage is also in this solution, the required high material complexity and the consequent non-suitability for retrofitting existing energy supply systems, especially within buildings and homes.

Die Aufgabe der Erfindung besteht deshalb in der Schaffung eines Verfahrens und einer zur Durchführung des Verfahrens dienenden Vorrichtung, die bei einem geringeren materialtechnischen Aufwand für eine reversible und unbegrenzte Speicherung von regenerativen Energien geeignet sind, die eine Anpassung der Speicherungskapazität an das aktuelle Energieaufkommen sowie eine größere Energiedichte pro Volumen gegenüber bekannten Wärmespeichermedien bei emissionsfreiem Verfahrensablauf ermöglichen. Gelöst wird die Aufgabe durch das Verfahren mit den Merkmalen nach Patentanspruch 1. Vorteilhafte Weiterbildungen des Verfahrens werden mit den Merkmalen der Patentansprüche 2 bis 4 beschrieben. Die geschaffene Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens wird mit den Merkmalen der Patentansprüche 5 bis 11 gekennzeichnet.The object of the invention is therefore to provide a method and an apparatus for performing the method, which are suitable at a lower material complexity for a reversible and unlimited storage of renewable energy, the adaptation of the storage capacity of the current energy and a larger Allow energy density per volume compared to known heat storage media with emission-free process flow. The object is achieved by the method with the features of claim 1. Advantageous developments of the method are described with the features of claims 2 to 4. The device provided for carrying out the method is characterized by the features of claims 5 to 11.

Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren wird unter anderen die Möglichkeit der reversiblen Speicherung von regenerativen Energien geschaffen, bei der das Medium für die Energiespeicherung innerhalb eines gesteuerten Energieversorgungssystems zeitlich unbegrenzt genutzt werden kann. Gegenüber konventionellen Energiespeichermedien wie bspw. Paraffin und Wasser sind die zum Einsatz kommenden Hydrate/Anhydrate (z. B. Kupfersulfat-Pentahydrat) weniger kostspielig und als mobile Speichermedien hervorragend geeignet. Ebenso besitzen die Energiespeicher eine höhere speicherbare Energiedichte pro Volumen. Zudem ist die Anwendung umweltfreundlich, da keine altersbedingte Entsorgung wie beispielsweise bei elektrischen Akkus erforderlich ist. Die Anwendung des Verfahrens und der zur Durchführung des Verfahrens dienenden Vorrichtung sind gleichermaßen bei Neubauten und bei Nachrüstungen bestehender Gebäude möglich. Erforderliche Temperaturen für vorhandene Heizungsanlagen (79°C) können realisiert werden.With the method according to the invention, among other things, the possibility of reversible storage of regenerative energies is created, in which the medium for energy storage within a controlled energy supply system can be used indefinitely. Compared with conventional energy storage media such as, for example, paraffin and water, the hydrates / anhydrates used (for example copper sulfate pentahydrate) are less expensive and are outstandingly suitable as mobile storage media. Likewise, the energy storage devices have a higher storable energy density per volume. In addition, the application Environmentally friendly, as no age-related disposal such as for electrical batteries is required. The application of the method and the device used to carry out the method are equally possible in new buildings and retrofits of existing buildings. Required temperatures for existing heating systems (79 ° C) can be realized.

Nachfolgend soll die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispieles näher erläutert werden. in der Zeichnung zeigtThe invention will be explained in more detail with reference to an embodiment. in the drawing shows

1: die schematische Ansicht der Gesamteinrichtung, 1 : the schematic view of the overall facility,

2: das Blockschaltbild der Steuerung der Speichermodule und 2 : the block diagram of the control of the memory modules and

3: den schematischen Aufbau des Speichermoduls. 3 : the schematic structure of the memory module.

In der schematischen Anordnungsübersicht nach 1 wird die für eine häusliche Energieversorgungsanlage erforderliche Energie durch drei regenerative Energiequellen gewonnen. Mittels des Sonnenkollektors 1 wird das als Wärmeenergieträger zur Anwendung kommende Thermoöl (z. B. Silikon-, Hydraulik- oder Trafoöl) vorgewärmt und durch die Ölleitung 5 in die Speichermodule 8 geleitet. In den Speichermodulen 8 wird das Öl durch die elektrische Heizeinrichtung 9 auf eine Temperatur von 200–220°C aufgeheizt und wirkt auf das Kupfersulfat-Pentahydrat ein. Die dazu erforderliche Energie wird von der Photovoltaik-Einrichtung 2 und der Windenergieanlage 3 bezogen. Das in den Speichermodulen 8 erhitzte Thermoöl wird bedarfsweise in hier nicht näher dargestellte nachgeordnete Durchlauferhitzer geleitet, um Brauchwasser und Vorlauf der Heizungsanlagen auf vorgegebene Temperaturen zu erwärmen. Erfasst werden die jeweils vorhandenen Temperaturen von der Sensoreinrichtung 7. Die nachgeordnete Steuereinrichtung 4 vergleicht diese Werte mit den vorgegebenen Sollwerten und steuert durch Druckerhöhung bzw. – senkung die entsprechenden Durchlaufmenge des Thermoöles.In the schematic arrangement overview 1 The energy required for a domestic power plant is gained through three renewable energy sources. By means of the solar collector 1 the thermal oil (eg silicone, hydraulic or transformer oil) used as thermal energy source is preheated and through the oil line 5 in the memory modules 8th directed. In the memory modules 8th The oil is removed by the electric heater 9 heated to a temperature of 200-220 ° C and acts on the copper sulfate pentahydrate. The energy required for this is provided by the photovoltaic device 2 and the wind turbine 3 based. That in the memory modules 8th heated thermal oil is passed as needed in here not shown downstream water heater to heat service water and flow of the heating systems to predetermined temperatures. The respective existing temperatures are detected by the sensor device 7 , The downstream control device 4 compares these values with the specified setpoints and controls the corresponding flow rate of the thermal oil by increasing or decreasing the pressure.

Bedarfsgerechte Steuerung der WasserzufuhrDemand-oriented control of the water supply

Das Blockschaltbild in 2 zeigt die Steuerung der Wasserzufuhr zu den Hydrat/Anhydrat-Behältern 6 durch die Steuereinrichtung 4. Bei der dargestellten Ausführungsform als halbgeschlossenes System erfolgt der Ausgleich des Wasserverlustes bei der Kondensation des Wassers über die Wasserleitung 11. Durch das Auffangen und Rückführen des entzogenen Kristall-Wassers mittels des Auffangbehältnisses 15 und der Zuführung von verloren gegangenem Wasser kann der Speichervorgang und der Energiegewinnungsvorgang beliebig wiederholt werden.The block diagram in 2 shows the control of the water supply to the hydrate / anhydrate containers 6 by the control device 4 , In the illustrated embodiment as a semi-closed system, the compensation of the loss of water takes place in the condensation of the water through the water pipe 11 , By collecting and returning the extracted crystal water by means of the collecting container 15 and the supply of lost water, the storage process and the energy recovery process can be repeated as desired.

Bei einer Ausführungsform als geschlossenes System findet der Wasserentzug des Hydrates statt, wenn nicht benötigte Energien von den regenerierbaren Energiequellen zugeführt werden. Erfasst wird der aktuelle Energiezustand des Hydrat-Anhydrat-Gemisches im Behälter 6 durch die Farbsensoren 10. Dazu weist der Behälter 6 zumindest an einer Stelle einen thermostabilen lichtdurchlässigen Einsatz auf, durch den als Farbsensoren 10 fungierende Reflexlichtschranken die vorhandenen Farbwerte erfassen. Die innerhalb der möglichen Farbskala zwischen blau (Kupfersulfat-Pentahydrat) und weiß (Kupfersulfat) erfassten Werte werden der Steuereinrichtung 4 zugeleitet und nach Auswertung eine entsprechende Steuerung des Wasserzuflusses mittels der Ventileinrichtung 12 oder eine Umschaltung der Speichermodule 8 ausgelöst. Bei einem geänderten Bedarf an Wärmeenergie leitet die gesteuerte Wasserrückführung den reversiblen Vorgang unter Freisetzung der Lösungswärme ein.In one embodiment as a closed system, dehydration of the hydrate takes place when unneeded energies are supplied by the regenerable energy sources. The current energy state of the hydrate anhydrate mixture in the container is recorded 6 through the color sensors 10 , For this purpose, the container 6 at least at one point on a thermally stable translucent insert, through which as color sensors 10 Detecting retro-reflective sensors detect the existing color values. The values detected within the possible color scale between blue (copper sulfate pentahydrate) and white (copper sulfate) become the control device 4 fed and after evaluation, a corresponding control of the water flow by means of the valve device 12 or switching the memory modules 8th triggered. In the event of a changed need for heat energy, the controlled water recycling initiates the reversible process with the release of the heat of solution.

Speichermodule: Aufbau und FunktionMemory modules: structure and function

Mit der Schnittdarstellung der 3 wird der schematische Aufbau des Speichermoduls 8 wiedergegeben. Danach ist das Speichermodul 8 mit einer wärmisolierenden Wandung gedämmt. Innerhalb des Speichermoduls befindet sich ein Behälter 6 der das eigentliche Speichermedium mit dem Hydrat-Anhydrat-Komplex umgibt. Der Behälter 6 wird vom vorgewärmten Thermoöl umgeben, sodass hier ein Temperaturausgleich erfolgen kann. Seine wärmespeichernde thermostabile Wandung (Poroton, Bimsstein, Silikagel, Vakuumplatten etc.) dient der Integration der Heizeinrichtung 9 und begrenzt den Wärmetransport von der Heizeinrichtung 9 in Richtung Thermoöl.With the sectional view of the 3 becomes the schematic structure of the memory module 8th played. After that is the memory module 8th insulated with a heat-insulating wall. Within the memory module is a container 6 which surrounds the actual storage medium with the hydrate anhydrate complex. The container 6 is surrounded by the preheated thermal oil, so that a temperature compensation can take place here. Its heat-storing thermostable wall (poroton, pumice, silica gel, vacuum plates, etc.) serves to integrate the heating device 9 and limits the heat transfer from the heater 9 in the direction of thermal oil.

Im Innenraum des Speichermoduls 8 ist der zur Aufnahme des Speichermediums dienende Behälter 6 in mehrere Behälterkammern 16 unterteilt, in denen das Speichermedium untergebracht ist. Die Speichermodule 8 sind so dimensioniert, dass sie die Energien der maximal möglichen auftretenden Energiespitzen der Anlage speichern können. Weitere Speichermodule 8 können parallel dazu umschaltbar angeordnet werden, um bei einem auftretenden Ausfall eines Moduls oder bei einer vorgesehenen Entfernung des Speichermediums keine Unterbrechung der Energieversorgung zu verursachen. Das Speichermedium ist derart im Behälter 6 untergebracht, dass es in der Anhydratform entfernt und gelagert bzw. in andere dezentrale Speichermodule eingebracht werden kann. Somit ist eine mobile Nutzung und dezentrale Anwendung im Zusammenhang mit einer großtechnischen „Produktion” der Anhydrate möglich.In the interior of the memory module 8th is the container used to hold the storage medium 6 in several container chambers 16 divided, in which the storage medium is housed. The memory modules 8th are dimensioned so that they can store the energies of the maximum possible occurring energy peaks of the system. Further memory modules 8th can be switched in parallel to cause no interruption of the power supply in case of failure of a module or at a designated removal of the storage medium. The storage medium is so in the container 6 housed so that it can be removed and stored in the Anhydratform or introduced into other decentralized memory modules. Thus, a mobile use and decentralized application in connection with a large-scale "production" of anhydrates is possible.

Speichermedium Aufbau und Funktion Storage medium structure and function

Wie in 2 dargestellt, ist im Innenraum des Speichermoduls 8 der zur Aufnahme des Speichermediums dienende Behälter 6 angeordnet. Als Speichermedien kommt im ausgewählten Beispiel Kupfersulfat-Pentahydrat zur Anwendung. Das wasserhaltige Kupfersulfat-Pentahydrat kann bei Temperaturen von 200–220°C das letzte der fünf Kristallwassermoleküle abgeben und wird dadurch in wasserfreies Anhydrat umgewandelt. Das gewonnene Kupfersulfat kann dann unter Zusatz von Wasser wieder in Kupfersulfat-Pentahydrat unter Freisetzung von Lösungswärme zurückgewandelt werden. Der Behälter 6 ist in mehrere Behälterkammern 16 unterteilt, in denen das Speichermedium untergebracht ist. Um eine Bildung großer Kristalle bei der Hydratbildung und sowie beim Kristallwasserentzug zu verhindern, wird Bewegungsenergie in Form von Drehbewegungen des Behälters 6 zugeführt (z. B. Sterling-Motor, Elektromotor). Mit einer kleinen Korngröße der Kristalle wird die Voraussetzung für eine gleichmäßige Ausbildung der Pentahydrat-Struktur als Grundlage für eine optimale Temperaturentwicklung während der Hydratation bei den reversiblen Speichervorgängen geschaffen.As in 2 is shown in the interior of the memory module 8th the serving for receiving the storage medium container 6 arranged. The storage medium used in the selected example is copper sulfate pentahydrate. The water-containing copper sulphate pentahydrate can release the last of the five water molecules at temperatures of 200-220 ° C and is thereby converted into anhydrous anhydrate. The recovered copper sulfate can then be converted back into copper sulfate pentahydrate with the release of solution heat with the addition of water. The container 6 is in several container chambers 16 divided, in which the storage medium is housed. In order to prevent the formation of large crystals in hydrate formation and in the removal of water of crystallization, kinetic energy is in the form of rotational movements of the container 6 supplied (eg Sterling engine, electric motor). With a small grain size of the crystals, the prerequisite for a uniform formation of the pentahydrate structure as a basis for optimal temperature development during hydration in the reversible storage processes is created.

Eine weitere Ausführungsvariante besteht darin, das Anhydrat in mehreren Kapillaren, beispielsweise in längs angeordneten Röhren mit definiertem Querschnitt, einzufüllen. Der Kapillardurchschnitt entspricht hierbei dem Korndurchmesser der eine optimale Hydratation ermöglicht.Another embodiment is to fill the anhydrate in several capillaries, for example in longitudinally arranged tubes with a defined cross-section. The capillary average corresponds to the grain diameter which allows optimal hydration.

Die für die gleichmäßige Ausbildung der Pentahydrat-Struktur erforderliche Zuführung von Bewegungsenergie zu den Hydrat/Anhydrat-Behältern 6 erfolgt durch die Motoren 13. Sie versetzen die Behälter 6 in rotative Bewegungen und verhindern dadurch die Bildung großer Korngrößen. Gesteuert werden die Drehzahlen der Motoren 13 in Abhängigkeit von der Zusammensetzung des Hydrat/Anhydrat-Gemisches durch die Steuereinrichtung 4. Durch diese Ausbildung wird die summarische Oberfläche und damit die Kontaktfläche zwischen den Wandungen der Behälterkammern 16 und dem erhitzten Thermoöl vergrößert. Die Zeit für den Speichervorgang durch schnelleren Wasserentzug des Hydrates wird so verringert und dadurch die Energieverluste gesenkt. Erforderliche Energieausgleiche können bei Bedarf schneller vorgenommen werden. Für die Aufnahme des kondensierten Wassers beim Wasserentzug dient ein an sich bekanntes Auffangbehältnis 15. Die Wandungen der Behälterkammern 16 bestehen aus Materialien mit guten Wärmeleitfähigkeiten und sind wärmeleitend untereinder verbunden. Gesteuert wird die Zuführung des Wassers in Abhängigkeit vom Energiebedarf der angeschlossenen Energieabnehmer und der von der Sensoreinrichtung 7 erfassten Temperatur des Brauchwassers bzw. der Heizeinrichtungen mittels der Steuereinrichtung 4.The supply of kinetic energy to the hydrate / anhydrate containers necessary for the uniform formation of the pentahydrate structure 6 done by the motors 13 , They move the containers 6 in rotational movements and thereby prevent the formation of large particle sizes. The speeds of the motors are controlled 13 depending on the composition of the hydrate / anhydrate mixture by the control device 4 , By this training, the summary surface and thus the contact surface between the walls of the container chambers 16 and the heated thermal oil increased. The time for the storage process by faster dehydration of the hydrate is thus reduced and thereby reduced energy losses. Required energy balances can be made faster if needed. For receiving the condensed water during dehydration is a per se known collection container 15 , The walls of the container chambers 16 consist of materials with good thermal conductivities and are heat-conductive underneath connected. The supply of water is controlled depending on the energy requirements of the connected energy consumers and the sensor device 7 detected temperature of the service water or the heating means by means of the control device 4 ,

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11: Sonnenkollektorsolar panel
22: Photovoltaikphotovoltaics
33: WindenergieanlageWind turbine
44: Steuereinrichtungcontrol device
55: Ölleitungoil line
66: Hydrat/AnhydratbehälterHydrate / Anhydratbehälter
77: Sensoreinrichtungsensor device
88th: Speichermodulmemory module
99: Heizeinrichtungheater
1010: Farbsensorcolor sensor
1111: Wasserleitungwater pipe
1212: Ventileinrichtungvalve means
1313: Motorengine
1414: Wandungwall
1515: Auffangbehältniscollecting container
1616: Behälterkammercontainer chamber

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

DE 3733768 A1 [0002]
DE 4208625 A1 [0002]
DE 102006024929 A1 [0002]
DE 102007006512 A1 [0002]

Claims

Method for reversible energy storage within regenerative energy supply systems using hydrates, characterized in that a) the supplied amounts of hydrous hydrates are kept at a predetermined target temperature of> 200 ° C, b) for the formation of the required for optimal hydration small grain sizes of the energy-storing Anhydrate is supplied at the same time kinetic energy in the thermal dehydration of the hydrates and / or the hydrates are passed through tubes having a particle size cross-section of a flow system and c) the energy recovery from the energy-storing anhydrates by a required for energy recovery supply and / or recycling of Water is controlled within the energy supply system depending on the respective existing energy needs.

Method according to claim 1, characterized in that the control of the supply of the amount of hydrate by means of detection of the color value of the hydrate and / or anhydrate takes place.

A method according to claim 1, characterized in that the supply of kinetic energy is effected by a flow pressure generated on the hydrated hydrates in combination with an increase in the reactive surface of the hydrates in carrying out the thermal dehydration.

Method according to claim 1, characterized in that the quantitative storage and / or recycling of the anhydrate and the control of the water supply in dependence on the temperature of the service water and / or the heating system and / or the energy decrease by the electrical energy consumers of the power system takes place.

Device for carrying out the method according to claim 1, characterized in that the regenerative energy sources ( 1 ; 2 ; 3 ) Memory modules ( 8th ), which have a central control device controlling the temperature of the thermal energy and a central control device controlling the supply of water to the anhydrates ( 4 ) with a temperature of the service water and the heating systems detecting sensor device ( 7 ) are connected.

Device according to claim 5, characterized in that the containers ( 6 ) with hydrated hydrate and anhydrate one color sensor ( 10 ) and this via the control device ( 4 ) with a water flow over with the containers ( 6 ) connected water pipes ( 11 ) controlling valve device ( 12 ) are connected.

Device according to claim 5, characterized in that the hydrate / anhydrate containers ( 6 ) each have a controllable rotational movements of the container ( 6 ) effecting engine ( 13 ) is assigned functionally.

Device according to claim 5, characterized in that the hydrate / anhydrate containers ( 6 ) one each the rotational movement of the container ( 6 ) is assigned functionally controllable circulation pump.

Device according to claim 5, characterized in that the memory module ( 8th ) a heat-storing wall ( 14 ), in which a preheating of the heat-storing medium to> 200 ° C serving heater ( 9 ) is introduced.

Device according to claim 5, characterized in that the container ( 6 ) in order to increase the contact area between the heat-storing medium and the wall of the container ( 6 ) heat-conducting interconnected container chambers ( 16 ) having.

Device according to the claims 5 and 6 , characterized in that the color sensors ( 10 ) are formed as the color values of the hydrate / anhydrate mixture detecting reflective light barriers.