Wärmeübertragungsrohr, Wärmespeicher und Verfahren zum Herstellen eines

Wärmeübertraqungsrohrs

Die Erfindung betrifft ein Wärmeübertragungsrohr, einen Wärmespeicher mit einem derartigen Wärmeübertragungsrohr und ein Verfahren zum Herstellen eines derartigen Wärmeübertragungsrohrs.

Wärmespeicher, insbesondere sogenannte Latentwärmespeicher, weisen ein

Speichermedium und ein in dem Speichermedium oder durch dieses hindurchgeführtes Wärmeübertragungsrohr auf. Durch das Wärmeübertragungsrohr wird ein Fluid, wie beispielsweise erhitzter Wasserdampf, geleitet. Derartige Latentwärmespeicher nutzen die Enthalpie reversibler thermodynamischer Zustandsänderungen des

Speichermediums, insbesondere den Phasenübergang von fest zu flüssig und umgekehrt. Beim Aufladen des Latentwärmespeichers wird das Speichermedium geschmolzen. Während des Schmelzvorgangs nimmt das Speichermedium von dem Fluid eine große Wärmeenergie in Form der Schmelzwärme auf. Aufgrund der

Reversibilität dieses Vorgangs gibt das Speichermedium diese Wärmeenergie beim Erstarren wieder an das Fluid ab. Um eine gute Wärmeübertragung von dem Wärmeübertragungsrohr auf das

Speichermedium zu gewährleisten, kann das Wärmeübertragungsrohr sich in seiner Längsrichtung erstreckende Rippen aufweisen. Da Aluminiumlegierungen besonders gute Wärmeleiteigenschaften aufweisen und eine filigrane Rippengestaltungen, beispielsweise mittels Strangpressen, möglich ist, ist hinsichtlich einer guten

Wärmeübertragung von dem Wärmeübertragungsrohr auf das Speichermedium und umgekehrt ein Aluminiumwerkstoff ein geeignetes Material für derartige

Wärmeübertragungsrohre. Da Aluminiumlegierungen jedoch bei höheren

Temperaturen nur eine eingeschränkte Festigkeit aufweisen, ist es erforderlich, das Wärmeübertragungsrohr mit einem Druckrohr aus einer Stahllegierung zu versehen, um den Druck des Fluids aufzunehmen.

Die WO 201 1/0696693 A1 beschreibt ein Wärmeübertragungsrohr mit einem aus einer Stahllegierung gefertigten Druckrohr und einem Wärmeübertragungselement, das aus einer Aluminiumlegierung gefertigt ist. Da Aluminiumlegierungen einen deutlich höheren Wärmeausdehnungskoeffizienten als Stahllegierungen aufweisen, kann sich bei einem Wärmeeintrag in das Wärmeübertragungsrohr zwischen dem Druckrohr und dem Wärmeübertragungselement ein die Wärmeübertragung behindernder Spalt bilden. Um eine Spaltbildung zu verhindern, ist das Wärmeübertragungselement mit Hilfe von federnden Klammern, die zwei Halbschalen des

Wärmeübertragungselements an das Druckrohr klemmen, an dem Druckrohr befestigt. Bei einem Wärmeeintrag in das Wärmeübertragungsrohr halten die Klammern das Wärmeübertragungselement in Kontakt mit dem Druckrohr.

Vor diesem Hintergrund besteht die Aufgabe der vorliegenden Erfindung darin, ein verbessertes Wärmeübertragungsrohr für einen Wärmespeicher zur Verfügung zu stellen. Demgemäß wird ein Wärmeübertragungsrohr, insbesondere ein Flossenrohr, für einen Wärmespeicher, insbesondere für einen Salzschmelze-Latentwärmespeicher, vorgeschlagen. Das Wärmeübertragungsrohr umfasst ein Druckrohr zum Fördern eines Fluids, ein außenseitig an dem Druckrohr vorgesehenes

Wärmeübertragungselement, eine zwischen dem Druckrohr und dem

Wärmeübertragungselement angeordnete Verbindungsschicht zürn Verbinden des Wärmeübertragungselements mit dem Druckrohr, wobei die Verbindungsschicht stoffschlüssig mit dem Wärmeübertragungselement verbunden ist und ein an oder in der Verbindungsschicht vorgesehenes Armierungselement, das dazu eingerichtet ist, eine wärmebedingte Ausdehnung der Verbindungsschicht zu verhindern.

Darunter, dass das Armierungselement eine wärmebedingte Ausdehnung der

Verbindungsschicht verhindert, ist vorliegend zu verstehen, dass eine wärmebedingte Ausdehnung der Verbindungsschicht unterbunden oder derart reduziert wird, dass zwischen dem Druckrohr und der Verbindungsschicht kein Spalt entsteht. Aufgrund der stoffschlüssigen Verbindung der Verbindungsschicht mit dem

Wärmeübertragungselement sind die Verbindungsschicht und das

Wärmeübertragungselement einteilig ausgebildet. Genauer gesagt ist das

Armierungselement dazu eingerichtet, eine wärmebedingte Ausbildung eines Spalts zwischen der Verbindungsschicht und dem Druckrohr zu verhindern. Dadurch, dass die Verbindungsschicht zum Verbinden des Wärmeübertragungselements mit dem Druckrohr vorgesehen ist, ist stets ein flächiger Kontakt der Verbindungsschicht mit dem Druckrohr gewährleistet. Das heißt, es liegt ein spaltfreier Kontakt der

Verbindungsschicht mit dem Druckrohr vor. Dadurch, dass die Verbindungsschicht stoffschlüssig mit dem Wärmeübertragungselement verbunden ist, wird die Ausbildung eines Spalts zwischen der Verbindungsschicht und dem Wärmeübertragungselement verhindert. Die Verbindungsschicht ist mit dem Wärmeübertragungselement insbesondere spaltfrei verbunden. Das Armierungselement verhindert insbesondere auch eine wärmebedingte Ausdehnung des Wärmeübertragungselements. Bei der bekannten Anordnung wird nur ein linienförmiger Kontakt erreicht. Darunter, dass das Armierungselement eine wärmebedingte Ausdehnung der Verbindungsschicht verhindert, ist vorliegend zu verstehen, dass eine wärmebedingte Ausdehnung der Verbindungsschicht unterbunden oder derart reduziert wird, dass zwischen dem Druckrohr und der Verbindungsschicht kein Spalt entsteht. Hierbei ist die

Zwischenschicht zwischen dem Armierungselement und dem Druckrohr eingezwängt. Eine wärmebedingte Ausdehnung der Verbindungsschicht wird durch das

Armierungselement mechanisch verhindert. Dabei nimmt das Armierungselement Umfangsspannungen auf, die aus einer Wärmeausdehnung der Verbindungsschicht resultieren. Eine Betriebstemperatur des Wärmespeichers kann über 300° C betragen. Bei der Betriebstemperatur des Wärmespeichers ist eine Streckgrenze des Materials des Wärmeübertragungselements und/oder der Verbindungsschicht sö gering, dass diese keine Kraft aufnehmen können. Die Aufnahme der Druckkräfte erfolgt ausschließlich mit Hilfe des Druckrohrs. Unter stoffschlüssigen Verbindungen, wie Lötverbindungen sind alle Verbindungen zu verstehen, bei denen die

Verbindungspartner durch atomare oder molekulare Kräfte zusammengehalten werden. Sie sind gleichzeitig nicht lösbare Verbindungen, die sich nur durch Zerstörung der Verbindungsmittel trennen lassen.

Gemäß einer Ausführungsform ist das Armierungselement dazu eingerichtet, bei einem Wärmeeintrag in das Wärmeübertragungsrohr einen flächigen Kontakt der

Verbindungsschicht mit dem Druckrohr zu gewährleisten.

Insbesondere ist die Verbindungsschicht umlaufend flächig an dem Druckrohr aufliegend. Die Aufliegefläche ist vorzugsweise zylinderförmig. Gemäß einer weiteren Ausführungsform weist ein Werkstoff, aus dem das Wärmeübertragungselement und die Verbindungsschicht gefertigt sind, einen höheren Wärmeausdehnungskoeffizienten auf als ein Werkstoff, aus dem das Druckrohr und die Armierung gefertigt sind. Hierdurch ist gewährleistet, dass die Verbindungsschicht sich nur soweit ausdehnen kann, wie es der Werkstoff des Armierungselements zulässt.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform sind das Wärmeübertragungselement und/oder die Verbindungsschicht jeweils aus einer Aluminiumlegierung gefertigt.

Beispielsweise können das Wärmeübertragungselement und/oder die

Verbindungsschicht aus dem derselben oder aus unterschiedlichen

Aluminiumlegierungen gefertigt sein. Die Aluminiumlegierungen können beispielsweise unterschiedliche Wärmeausdehnungskoeffizienten aufweisen.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform sind das Druckrohr und/oder das

Armierungselement jeweils aus einer Stahllegierung gefertigt.

Beispielsweise können das Druckrohr und/oder das Armierungselement aus einem rostfreien Stahl oder einer Edelstahllegierung gefertigt sein.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform sind das Druckrohr und das

Armierungselement aus unterschiedlichen Stahllegierungen gefertigt. Beispielsweise können die unterschiedlichen Stahllegierungen unterschiedliche

Wärmeausdehnungskoeffizienten aufweisen. Beispielsweise kann das Material des Armierungselements einen niedrigeren Wärmeausdehnungskoeffizienten aufweisen als das Material des Druckrohrs. Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist die Verbindungsschicht aus einem Lot, insbesondere aus einem Aluminiumlot, gefertigt.

Die Verbindungsschicht kann beispielsweise in Form eines Drahts auf das Druckrohr aufgewickelt sein. Gemäß einer weiteren Ausführungsform umfasst das Armierungselement ein gelochtes oder geschlitztes Rohr, einen in das Druckrohr umlaufenden Draht oder ein

Drahtgeflecht. Das Armierungselement kann auf die Verbindungsschicht aufgeschoben oder aufgewickelt sein. Vorzugsweise ist das Armierungselement in die Verbindungsschicht eingeschmolzen.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform weist das Wärmeübertragungselement zumindest zwei Schalen auf, zwischen denen das Druckrohr angeordnet ist.

Die Schalen können beispielsweise als Strang pressprofile ausgebildet sein. Die Montage des Wärmeübertragungselements an dem Druckrohr vereinfacht sich durch die Verwendung mehrerer Schalen. Hierdurch kann das Wärmeübertragungsrohr auch kostengünstig hergestellt werden. Das Wärmeübertragungselement kann beliebig viele Schalen aufweisen. Beispielsweise kann das Wärmeübertragungselement zwei Halbschalen, drei Drittelschalen oder vier Viertelschalen umfassen.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist das Wärmeübertragungselement zylinderförmig und weist sich radial erstreckende Rippen auf.

Die Rippen erstrecken sich vorzugsweise in einer Längsrichtung des

Wärmeübertragungsrohrs. Die Rippen können eine Vielzahl an Verästelungen aufweisen. Hierdurch vergrößert sich die Oberfläche des

Wärmeübertragungselements, wodurch eine verbesserte Wärmeübertragung möglich ist.

Weiterhin wird ein Wärmespeicher, insbesondere ein Salzschmelze- Latentwärmespeicher mit zumindest einem derartigen Wärmeübertragungsrohr und einem Speichermedium, insbesondere einer Salzschmelze, in dem das zumindest eine Wärmeübertragungsrohr zumindest teilweise angeordnet ist, vorgeschlagen.

Der Wärmespeicher kann eine Vielzahl an Wärmeübertragungsrohren umfassen, die in dem Speichermedium zumindest teilweise angeordnet sind. Das Speichermedium kann Salze oder Salzmischungen, insbesondere Alkalimetallhydrate, Nitrate, Nitrite, Sulfate, Carbonate, Chloride, Hydroxide, Bromide, Thiocyanate, Fluoride und/oder Kombinationen von diesen aufweisen. Insbesondere umfasst das Speichermedium wasserfreie Salze oder Salzhydrate. Ferner wird ein Verfahren zum Herstellen eines Wärmeübertragungsrohrs,

insbesondere eines Flossenrohrs, für einen Wärmespeicher, insbesondere für einen Salzschmelze-Latentwärmespeicher vorgeschlagen. Das Verfahren umfasst die folgenden Schritte: Bereitstellen eines Druckrohrs und eines

Wärmeübertragungselements; Anbringen einer Verbindungsschicht an dem Druckrohr; Anbringen eines Armierungselements an der Verbindungsschicht; Anbringen des Wärmeübertragungselements an dem Druckrohr, wobei die Verbindungsschicht und das Armierungselement zwischen dem Druckrohr und dem

Wärmeübertragungselement angeordnet sind; Aufschmelzen der Verbindungsschicht zum Verbinden des Druckrohrs mit dem Wärmeübertragungselement; und Abkühlen des Wärmeübertragungsrohrs.

Das Aufschmelzen der Verbindungsschicht zum Verbinden des Druckrohrs mit dem Wärmeübertragungselement kann beispielsweise in einem Ofen erfolgen, wobei das Wärmeübertragungsrohr gebacken wird. Insbesondere wird die Verbindungsschicht stoffschlüssig mit dem Wärmeübertragungselement verbunden, so dass sich zwischen der Verbindungsschicht und dem Wärmeübertragungselement kein Spalt bilden kann.

Gemäß einer Ausführungsform wird zum Bilden der Verbindungsschicht ein Lot auf das Druckrohr aufgebracht.

Das Lot kann auf das Druckrohr aufgewickelt werden. Auf das Lot kann weiterhin das Armierungselement in Form eines Drahts aufgewickelt werden. Zusätzlich kann auf das Armierungselement eine weitere Lotschicht aufgewickelt werden. Gemäß einer weiteren Ausführungsform wird beim Aufschmelzen der

Verbindungsschicht das Armierungselement in die Verbindungsschicht

eingeschmolzen.

Insbesondere kann die Verbindungsschicht im geschmolzenen Zustand durch das Armierungselement hindurchfließen. Weitere mögliche Implementierungen des Wärmeübertragungsrohrs, des Wärmespeichers und/oder des Verfahrens umfassen auch nicht explizit genannte Kombinationen von zuvor oder im Folgenden bezüglich der Ausführungsbeispiele beschriebenen Merkmale oder Ausführungsformen. Dabei wird der Fachmann auch Einzelaspekte als Verbesserungen oder Ergänzungen zu der jeweiligen Grundform des Wärmeübertragungsrohrs, des Wärmespeichers und/oder des Verfahrens hinzufügen.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen und Aspekte des Wärmeübertragungsrohrs, des Wärmespeichers und/oder des Verfahrens sind Gegenstand der Unteransprüche sowie der im Folgenden beschriebenen Ausführungsbeispiele des Wärmeübertragungsrohrs, des Wärmespeichers und/oder des Verfahrens. Im Weiteren werden das

Wärmeübertragungsrohr, der Wärmespeicher und/oder das Verfahren anhand von bevorzugten Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die beigelegten Figuren näher erläutert.

Fig. 1 zeigt eine schematische Schnittansicht einer Ausführungsform eines

Wärmespeichers; Fig. 2 zeigt eine schematische perspektivische Ansicht einer Ausführungsform eines Wärmeübertragungsrohrs für den Wärmespeicher gemäß Fig. 1 ;

Fig. 3 zeigt ein schematisches Blockdiagramm einer Ausführungsform eines

Verfahrens zum Herstellen eines Wärmeübertragungsrohrs gemäß Fig. 2;

Fig. 4 zeigt eine schematische Schnittansicht des Wärmeübertragungsrohrs gemäß Fig. 2; und

Fig. 5 zeigt eine weitere schematische Schnittansicht des Wärmeübertragungsrohrs gemäß Fig. 2.

In den Figuren sind gleiche oder funktionsgleiche Elemente mit denselben

Bezugszeichen versehen worden, sofern nichts anderes angegeben ist. Die Fig. 1 zeigt in einer stark vereinfachten schematischen Schnittansicht eine

Ausführungsform eines Wärmespeichers 1. Der Wärmespeicher 1 kann einen

Durchmesser von etwa 50 Meter und eine Höhe von 30 Meter aufweisen. Der

Wärmespeicher 1 ist ein sogenannter Latentwärmespeicher. Der Wärmespeicher 1 kann ein Salzschmelze-Latentwärmespeicher sein. Derartige Latentwärmespeicher nutzen die Enthalpie reversibler thermodynamischer Zustandsänderungen eines Prozessmediums oder Speichermediums 2 wie einen Phasenübergang von fest zu flüssig und umgekehrt. Unter Enthalpie sind der Energieaufwand von

Phasenumwandlungen und der Energiegehalt von Stoffen zu verstehen. Beim

Aufladen des Wärmespeichers 1 wird das in diesem vorgesehene Speichermedium 2, das ein Phasenwechselmaterial sein kann, aufgeschmolzen. Während des

Schmelzvorgangs nimmt das Speichermedium 2 eine große Wärmeenergie in Form der Schmelzwärme auf. Auf Grund der Reversibilität dieses Vorgangs gibt das

Speichermedium 2 diese Wärmeenergie beim Erstarren wieder ab.

Das Speichermedium 2 kann ein Salz oder eine Salzmischung sein. Das

Speichermedium 2 umfasst Alkalimetallhydrate, Nitrate, Nitrite, Sulfate, Karbonate, Chloride, Hydroxide, Bromide, Thiocyanate, Fluoride oder Kombinationen von diesen, insbesondere wasserfreie Salze oder Salzhydrate. Beispielsweise kann das

Speichermedium 2 eine Schmelztemperatur von über 300° C aufweisen. Demzufolge kann der Wärmespeicher 1 mit einer Betriebstemperatur von über 300° C betrieben werden.

Der Wärmespeicher 1 umfasst weiterhin ein oder mehrere Wärmeübertragungsrohr 3, das als sogenannte Flossenrohre ausgebildet sind oder als Flossenrohre bezeichnet werden können. Das Wärmeübertragungsrohr 3 ist zumindest teilweise in dem

Speichermedium 2 angeordnet und/oder durch dieses hindurchgeführt. Durch das Wärmeübertragungsrohr 3 kann ein Fluid 4, wie Wasserdampf hindurchgeführt werden. Beim Aufschmelzen des Speichermediums 2 gibt das Fluid 4 Wärme an das

Speichermedium 2 ab. Beim Erstarren des Speichermediums 2 gibt dieses Wärme an das Fluid 4 ab.

Die Fig. 2 zeigt eine schematische perspektivische Ansicht einer Ausführungsform eines derartigen Wärmeübertragungsrohrs 3. Das Wärmeübertragungsrohr 3 umfasst ein Druckrohr 5 zum Fördern des Fluids 4. Das Druckrohr 5 ist aus einer Stahllegierung gefertigt. Das Druckrohr 5 kann aus einem rostfreien Stahl gefertigt sein. Außenseitig an dem Druckrohr 5 ist ein Rippenkörper, Wärmeübertragungskörper oder

Wärmeübertragungselement 6 vorgesehen. Das Wärmeübertragungselement 6 ist zylinderförmig und kann eine erste kreiszylinderförmige Halbschale 7 und eine zweite kreiszylinderförmige Halbschale 8 aufweisen, zwischen denen das Druckrohr 5 angeordnet ist. Das Wärmeübertragungselement 6 umfasst eine Vielzahl sich radial erstreckender Rippen 9, von denen in der Fig. 2 lediglich zwei mit einem

Bezugszeichen versehen sind. Die Rippen 9 erstrecken sich flossenförmig aus den Halbschalen 7, 8 heraus. Deshalb wird das Wärmeübertragungsrohr 3 auch als Flossenrohr bezeichnet.

Die Anzahl der Rippen 9 ist beliebig. Wie die Fig. 2 zeigt, kann das

Wärmeübertragungselement 6 acht Rippen 9 aufweisen. Die Rippen 9 erstrecken sich in einer Längsrichtung L des Wärmeübertragungsrohrs 3 und radial aus den

Halbschalen 7, 8 heraus. Die Rippen 9 können eine Vielzahl in der Fig. 2 nicht gezeigter Verzweigungen oder Verästelungen aufweisen. Hierdurch kann eine

Oberfläche des Wärmeübertragungselements 6 vergrößert werden, was die

Wärmeübertragung von dem Wärmeübertragungsrohr 3 auf das Speichermedium 2 und umgekehrt verbessert. Das Wärmeübertragungselement 6 ist aus einer

Aluminiumlegierung gefertigt. Durch die Verwendung einer Aluminiumlegierung für das Wärmeübertragungselement 6 kann dieses besonders filigran gestaltet werden und weist aufgrund der hohen spezifischen Wärmeleitfähigkeit von Aluminium im Vergleich zu der für das Druckrohr 5 verwendeten Stahllegierung gute Wärmeleiteigenschaften auf.

Bei hohen Temperaturen, wie beispielsweise bei Temperaturen von über 300° C, fällt die Streckgrenze von Aluminiumlegierungen im Vergleich zu Stahllegierungen drastisch ab, so dass eine kraftübertragende Konstruktion mit Aluminiumlegierungen bei hohen Temperaturen nicht möglich ist. Daher wird nur das Druckrohr 5 mit dem Fluid 4 beaufschlagt und das Wärmeübertragungselement 6 wird nicht mechanisch mit dem Innendruck belastet.

Zwischen dem Druckrohr 5 und dem Wärmeübertragungselement 6 ist eine

Zwischenschicht oder Verbindungsschicht 10 zum Verbinden des

Wärmeübertragungselements 6 mit dem Druckrohr 5 vorgesehen. Die Verbindungsschicht 10 ist ebenfalls aus einer Aluminiumlegierung gefertigt. Die Verbindungsschicht 10 kann aus einem Aluminiumlot gefertigt sein. Die

Verbindungsschicht 10 kann aus demselben Werkstoff gefertigt sein wie das

Wärmeübertragungselement 6. Das Material des Wärmeübertragungselements 6 und der Verbindungsschicht 10 weist einen höheren Wärmeausdehnungskoeffizienten auf als das Material des Druckrohrs 5. Die Verbindungsschicht 10 ist stoffschlüssig mit dem Wärmeübertragungselement 6 verbunden. Unter stoffschlüssigen Verbindungen, wie Lötverbindungen sind alle Verbindungen zu verstehen, bei denen die

Verbindungspartner durch atomare oder molekulare Kräfte zusammengehalten werden. Sie sind gleichzeitig nicht lösbare Verbindungen, die sich nur durch Zerstörung der Verbindungsmittel trennen lassen.

An oder in der Verbindungsschicht 10 ist ein Armierungselement 11 vorgesehen, das dazu eingerichtet ist, eine wärmebedingte Ausdehnung der Verbindungsschicht 10 und des Wärmeübertragungselements 6 zu verhindern. Das Armierungselement 11 ist außenseitig auf der Verbindungsschicht 10 vorgesehen und/oder in diese

eingeschmolzen. Die Verbindungsschicht 10 ist zwischen dem Druckrohr 5 und dem Armierungselement 1 1 eingezwängt. Das Material, aus dem das Armierungselement 1 1 gefertigt ist, weist einen geringeren Wärmeausdehnungskoeffizienten auf als das Material des Wärmeübertragungselements 6 und der Verbindungsschicht 10.

Hierdurch wird eine wärmebedingte Ausdehnung der Verbindungsschicht 10 verhindert. Bei einem betriebsbedingten Wärmeeintrag in das Wärmeübertragungsrohr 3 wird die Verbindungsschicht 10 mit Hilfe des Druckrohrs 5 und des

Armierungselements 1 1 mit radial wirkenden Druckkräften beaufschlagt.

Das Armierungselement 11 ist aus einem Stahl werkst off gefertigt. Beispielsweise können das Druckrohr 5 und das Armierungselement 11 aus derselben Stahllegierung gefertigt sein. Alternativ können das Druckrohr 5 und das Armierungselement 11 aus unterschiedlichen Stahllegierungen gefertigt sein. Genauer gesagt können das

Druckrohr 5 und das Armierungselement 11 aus Stahllegierungen gefertigt sein, die unterschiedliche Wärmeausdehnungskoeffizienten aufweisen. Beispielsweise kann das Material des Armierungselements 11 einen geringeren

Wärmeausdehnungskoeffizienten aufweisen als das des Druckrohrs 5. Hierdurch wird stets gewährleistet, dass bei einem Wärmeeintrag in das Wärmeübertragungsrohr 3 ein umfänglich flächiger Kontakt der Verbindungsschicht 10 mit dem Druckrohr 5 gewährleistet ist. Das Armierungselement 11 kann ein geschlitztes oder gelochtes Rohr, einen das Druckrohr 5 umlaufenden Draht oder ein Drahtgeflecht umfassen.

Bei einem Wärmeeintrag in das Wärmeübertragungsrohr 3 kann sich die

Verbindungsschicht 10 aufgrund ihrer Anordnung zwischen dem Druckrohr 5 und dem Armierungselement 1 1 nicht soweit ausdehnen, dass sich zwischen dem Druckrohr 5 und der Verbindungsschicht 10 ein Spalt bildet. Hierdurch ist stets ein guter

Wärmeübertrag von dem Druckrohr 5 auf das Wärmeübertragungselement 6 gewährleistet. Aufgrund der stoffschlüssigen Verbindung der Verbindungsschicht 10 mit dem Wärmeübertragungselement 6 kann sich auch zwischen dem

Wärmeübertragungselement 6 und der Verbindungsschicht 10 kein Spalt bilden. Das Armierungselement 11 nimmt bei einem Wärmeeintrag in das Wärmeübertragungsrohr 3 Umfangsspannungen auf, die aus einer Wärmeausdehnung der Verbindungsschicht 10 resultieren.

Die Fig. 3 bis 5 zeigen eine Ausführungsform eines Verfahrens zum Herstellen eines derartigen Wärmeübertragungsrohrs 3. In einem Schritt S1 werden das Druckrohr 5 und das Wärmeübertragungselement 6 bereitgestellt. Das Wärmeübertragungselement 6 kann die beiden Halbschalen 7, 8 aufweisen, die als Strangpressprofile ausgebildet sein können. In einem Schritt S2 wird die Verbindungsschicht 10 an dem Druckrohr 5 angebracht. Hierbei kann ein Aluminiumlot auf das Druckrohr 5 aufgewickelt werden.

In einem Schritt S3 wird das Armierungselement 11 an der Verbindungsschicht 10 angebracht. Das Armierungselement 11 kann in Form eines Rohrs über die

Verbindungsschicht 10 geschoben werden. Alternativ kann das Armierungselement 11 in Form eines Drahtes auf die Verbindungsschicht 10 aufgewickelt werden. In einem Schritt S4 wird das Wärmeübertragungselement 6 mit den beiden Halbschalen 7, 8 an dem Druckrohr 5 angebracht, wobei die Verbindungsschicht 10 und das

Armierungselement 11 zwischen dem Druckrohr 5 und dem

Wärmeübertragungselement 6 angeordnet sind. Die Fig. 4 zeigt das Druckrohr 5 nach dem Schritt S4.

In einem Schritt S5 wird die Verbindungsschicht 10 zum Verbinden des Druckrohrs 5 mit dem Wärmeübertragungselement 6 aufgeschmolzen. Hierbei wird das

Armierungselement 11 in die Verbindungsschicht 10 eingeschmolzen. Hierzu kann das Wärmeübertragungsrohr 3 in einem Ofen gebacken werden. In einem Schritt S6 wird das Wärmeübertragungsrohr 3 abgekühlt. Die Fig. 5 zeigt das Wärmeübertragungsrohr 3 nach dem Schritt S6. Vor dem Aufschmelzen der Verbindungsschicht 10 sind, wie in der Fig. 4 gezeigt, die Halbschalen 7, 8 geringfügig voneinander beabstandet angeordnet. Zwischen den Halbschalen 7, 8 kann ein Spalt 12 vorgesehen sein. Nach dem Aufschmelzen der Verbindungsschicht 10 ist das Armierungselement 1 1 in die Verbindungsschicht 10 eingeschmolzen und das Wärmeübertragungselement 6 ist stoffschlüssig mit der Verbindungsschicht 10 verbunden. Beim Aufschmelzen der Verbindungsschicht 10 schließt sich der Spalt 12.

Obwohl die vorliegende Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen beschrieben wurde, ist sie vielfältig modifizierbar.

Beispielsweise kann das Wärmeübertragungselement 6 anstatt zwei Halbschalen 7, 8 drei Drittelschalen oder vier Viertelschalen umfassen. Die Anzahl der Schalen ist beliebig.

Verwendete Bezugszeichen

1 Wärmespeicher

2 Speichermedium

3 Wärmeübertragungsrohr

4 Fluid

5 Druckrohr

6 Wärmeübertragungselement

7 Halbschale

8 Halbschale

9 Rippe

10 Verbindungsschicht

11 Armierungselement

12 Spalt

L Längsrichtung

51 Schritt

52 Schritt

53 Schritt

S4 Schritt

55 Schritt

56 Schritt