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Title:
THERMAL STORAGE DEVICE WITH A METAL PHASE-CHANGE MEDIUM AS STORAGE MATERIAL, AND VEHICLE
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2021/001166
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a thermal storage device with a metal phase-change medium as a storage material (13), comprising at least one receiving chamber (22) with a receiving area (24) for the storage material (13) and a housing (26) for the storage area (24); a heat introduction device (30) for introducing heat into the at least one receiving chamber (22); and a heat discharge device (32) for discharging heat from the at least one receiving chamber (22), wherein the thermal storage device has at least one of the following features: - the storage material (13) has a greater thermal expansion coefficient than the material of the housing (26); - the storage material (13) has a greater thermal expansion coefficient than the material of the heat introduction device (30) in at least one region (34) of the heat introduction device (30), said region being in thermal contact with the storage material (13); and - the storage material (13) has a greater thermal expansion coefficient than the material of the heat discharge device (32) in at least one region (36) of the heat discharge device (32), said region being in thermal contact with the storage material (13).

Inventors:
KRAFT WERNER (DE)
LANZ TIM (DE)
ALTSTEDDE KLEIN MIRKO (DE)
Application Number:
PCT/EP2020/066996
Publication Date:
January 07, 2021
Filing Date:
June 18, 2020
Export Citation:
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Assignee:
DEUTSCH ZENTR LUFT & RAUMFAHRT (DE)
International Classes:
F25D20/021
Foreign References:
US20150266144A12015-09-24
US4512388A1985-04-23
US20150256119A12015-09-10
US20120037337A12012-02-16
US4512388A1985-04-23
DE102015111235A12016-09-29
DE102019113292A2019-05-20
Other References:
WANG, J. LIUY. ZHANGH. DIY. JIANG: "Experimental research on a kind of novel high temperature phase change storage heater", ENERGY CONVERSION AND MANAGEMENT, vol. 47, 2006, pages 2211 - 2222
J.P. KOTZET.W. VON BACKSTRÖM: "High Temperature Thermal Energy Storage Utilizing Metallic Phase Change Materials and Metallic Heat Transfer Fluids", JOURNAL OF SOLAR ENERGY ENGINEERING, vol. 135, 2013
P. BLANCO-RODRIGUEZJ. RODRIGUEZ-ASEGUINOLAZAA. GILE. RISUENOB. D'AGUANNOI. LORONOL. MARTIN: "Experiments on a lab scale TES unit using eutectic metal alloys as PCM", INTERNATIONAL CONFERENCE ON CONCENTRAITING SOLAR POWER AND CHEMICAL ENERGY SYSTEMS, SOLARPACES, 2014, pages 2015
P. ZHANGF. MA: "Investigation on the performance of a hightemperature packed bed latent heat thermal energy storage system using Al-Si alloy", ENERGY CONVERSION AND MANAGEMENT, vol. 150, 2017, pages 500 - 514, XP085234958, DOI: 10.1016/j.enconman.2017.08.040
Attorney, Agent or Firm:
HOEGER, STELLRECHT & PARTNER PATENTANWÄLTE MBB (DE)
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Claims:
Patentansprüche

1. Thermische Speichervorrichtung mit einem metallischen Phasenwechsel- medium als Speichermaterial (13), umfassend mindestens eine Auf nahmekammer (22; 50; 74; 88) mit einem Aufnahmeraum (24; 54; 78; 92) für das Speichermaterial (13) und eine Einhausung (26; 52; 76; 90) für den Aufnahmeraum (24; 54; 78; 92), eine Wärmeeintrageeinrichtung (30) zum Einträgen von Wärme in die mindestens eine Aufnahme kammer (22; 50; 74; 88), und eine Wärmeaustrageeinrichtung (32) zum Austragen von Wärme aus der mindestens einen Aufnahmekammer (22; 50; 74; 88), und mit mindestens einem der Folgenden : das Speichermaterial (13) hat einen größeren thermischen Aus dehnungskoeffizienten als ein Material der Einhausung (26; 52; 76; 90); das Speichermaterial (13) hat einen größeren thermischen Aus dehnungskoeffizienten als ein Material der Wärmeeintrage einrichtung (30) mindestens in einem Bereich (34) der Wärme eintrageeinrichtung (30), welcher in thermischem Kontakt mit dem Speichermaterial (13) steht; das Speichermaterial (13) hat einen größeren thermischen Aus dehnungskoeffizienten als ein Material der Wärmeaustrage einrichtung (32) mindestens in einem Bereich (36) der Wärme austrageeinrichtung (32), welcher in thermischem Kontakt mit dem Speichermaterial (13) steht. 2. Thermische Speichervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn zeichnet, dass ein Material der Einhausung (26; 52; 76; 90) und/oder der Wärmeeintrageeinrichtung (30) und/oder der Wärmeaustrage- einrichtung (32) ein faserverstärktes Keramikmaterial und insbesondere faserverstärktes nicht-oxidisches Keramikmaterial ist.

3. Thermische Speichervorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch

gekennzeichnet, dass ein Material der Einhausung (26; 52; 76; 90) und/oder der Wärmeeintrageeinrichtung (30) und/oder der Wärme- austrageeinrichtung (32) ein faserverstärktes SiC-Material oder

C-Material ist.

4. Thermische Speichervorrichtung nach einem der vorangehenden An sprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Wärmeeintrageeinrichtung (30) an eine Heizeinrichtung (14) gekoppelt ist oder eine Heizeinrichtung (14) aufweist, und wobei insbesondere die Heizeinrichtung (14) eine elektrische Heizeinrichtung ist.

5. Thermische Speichervorrichtung nach einem der vorangehenden An sprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Wärmeaustrageeinrichtung (32) mindestens ein Rohr (38; 56; 80; 100; 102) umfasst, welches mit einem Wärmeübertragungsmedium durchströmt ist, wobei ein Teil bereich (36) des mindestens einen Rohrs (38; 56; 80; 100; 102) in dem Aufnahmeraum (24; 54; 78; 92) angeordnet ist.

6. Thermische Speichervorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekenn

zeichnet, dass der Teilbereich (36) des mindestens einen Rohrs (38; 56; 80; 100; 102) sich im Wesentlichen über eine gesamte Höhe des Auf nahmeraums (24; 54; 78; 92) erstreckt. 7. Thermische Speichervorrichtung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass das mindestens eine Rohr (38; 56; 80) zentral angeordnet ist und insbesondere an einer Symmetrieachse des Auf nahmeraums (24; 54; 78) angeordnet ist.

8. Thermische Speichervorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 7,

dadurch gekennzeichnet, dass das mindestens eine Rohr (38; 56; 80; 100; 102) einen kreisförmigen oder rechteckförmigen oder quadrati schen Querschnitt aufweist.

9. Thermische Speichervorrichtung nach einem der vorangehenden An

sprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Wärmeeintrageeinrichtung (30) mindestens ein Element (58; 60; 84; 96) aufweist, mit mindestens einem der Folgenden : das mindestens eine Element (58; 60; 84; 96) ist beheizt; das mindestens eine Element (58; 60; 84; 96) weist im Wesent lichen über seine gesamte Länge in dem Aufnahmeraum (24; 54; 78; 92) und/oder seinen gesamten Umfang und/oder seinen gesamten Umfang in dem Aufnahmeraum (24; 54; 78; 92) in dem Aufnahmeraum (24; 54; 78; 92) eine Wärmeeintragefunktion in Speichermaterial (13) in dem Aufnahmeraum (24; 54; 78; 92) auf; das mindestens eine Element (58; 60; 84; 96) erstreckt sich über mindestens 50 % und insbesondere über mindestens 60 % einer gesamten Höhe des Aufnahmeraums (24; 54; 78; 92); das mindestens eine Element (58; 60; 84; 96) ist beabstandet zu der Einhausung (26; 52; 76; 90) und insbesondere ist ein Ende (62; 98) des mindestens einen Elements (58; 60; 84; 96) beab standet zu einem Deckel (64) der Einhausung (26; 52; 76; 90); das mindestens eine Element (58; 60; 84; 96) ist parallel zu einem Rohr (38; 56; 80; 100; 102) der Wärmeaustrageeinrichtung (32) orientiert; das mindestens eine Element (58; 60; 84; 96) ist parallel zu einer Höhenachse (28; 94) oder Symmetrieachse des Aufnahmeraums (24; 54; 78; 92) orientiert; das mindestens eine Element (96) ist zentral in dem Aufnahme raum (92) angeordnet und liegt insbesondere an einer Symmetrie achse des Aufnahmeraums (92); das mindestens eine Element (58; 60; 84; 96) ist stabförmig aus gebildet.

10. Thermische Speichervorrichtung nach einem der vorangehenden An

sprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Wärmeeintrageeinrichtung (30) in dem Aufnahmeraum (24) mindestens mit einem Teilbereich (34) die Wärmeaustrageeinrichtung (32) in dem Aufnahmeraum (24) umgibt und insbesondere konzentrisch und/oder geschlossen umgibt.

11. Thermische Speichervorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekenn zeichnet, dass die Wärmeeintrageeinrichtung (30) mindestens mit einem Teilbereich (34) in thermischem Kontakt und/oder mechanischem Kon takt mit der Wärmeaustrageeinrichtung (32) in dem Aufnahmeraum (24) steht.

12. Thermische Speichervorrichtung nach einem der vorangehenden An

sprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Wärmeeintrageeinrichtung (30) mindestens mit einem Teilbereich (58; 60) in dem Aufnahmeraum (54) beabstandet zu der Wärmeaustrageeinrichtung (32) ist, wobei Speichermaterial (13) zwischen der Wärmeeintrageeinrichtung (30) und der Wärmeaustrageeinrichtung (32) liegt. 13. Thermische Speichervorrichtung nach einem der vorangehenden An sprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Aufnahmeraum (54) ein zentrales Rohr (56) der Wärmeaustrageeinrichtung (32) angeordnet ist, und beabstandet zu dem Rohr (56) Elemente (58; 60) der Wärme eintrageeinrichtung (30) angeordnet sind, wobei insbesondere die Ele mente (58; 60) der Wärmeeintrageeinrichtung (30) spiegelsymmetrisch oder rotationssymmetrisch zu dem Rohr (56) positioniert sind.

14. Thermische Speichervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Aufnahmeraum (92) zentral ein Element (96) der Wärmeeintrageeinrichtung (30) angeordnet ist, und beabstandet zu diesem Element (96) eine Mehrzahl von Rohren (100, 102) der Wärmeaustrageeinrichtung (32) positioniert sind, wobei ins besondere die Rohre (100, 102) der Wärmeaustrageeinrichtung (32) spiegelsymmetrisch oder rotationssymmetrisch zu dem Element (96) der Wärmeeintrageeinrichtung (30) positioniert sind.

15. Verwendung einer thermischen Speichervorrichtung, gekennzeichnet durch einen der vorangehenden Ansprüche als Wärmequelle, insbe sondere für ein Fahrzeug.

16. Fahrzeug, umfassend mindestens eine thermische Speichervorrichtung gemäß einem der vorangehenden Ansprüche.

17. Fahrzeug nach Anspruch 16, welches einen elektrischen Anschluss (16) aufweist, welcher in wirksamer Verbindung mit einer elektrischen Heiz einrichtung (14) der Wärmeeintrageeinrichtung steht.

Description:
THERMISCHE SPEICHERVORRICHTUNG MIT EINEM METALLISCHEN PHASENWECHSELMEDIUM ALS SPEICHERMATERIAL UND FAHRZEUG

Die Erfindung betrifft eine thermische Speichervorrichtung mit einem metalli schen Phasenwechselmedium als Speichermaterial.

Die Erfindung betrifft ferner ein Fahrzeug.

Die US 4,512,388 offenbart ein Hochtemperatur-Direktkontakt-Wärme- speicherelement.

Die DE 10 2015 111 235 Al offenbart eine Wärmespeichervorrichtung, um fassend eine erste Wärmespeichereinrichtung, in welcher Wärme auf einem ersten Temperaturniveau speicherbar ist, eine zweite Wärmespeichereinrich tung, in welcher Wärme auf einem zweiten Temperaturniveau speicherbar ist, welches niedriger ist als das erste Temperaturniveau, eine Heizeinrichtung, welche der ersten Wärmespeichereinrichtung zugeordnet ist, ein Wärmeüber tragungsraum, welcher zwischen der ersten Wärmespeichereinrichtung und der zweiten Wärmespeichereinrichtung angeordnet ist und über welchen Wär me von der ersten Wärmespeichereinrichtung an die zweite Wärmespeicher einrichtung übertragbar ist, und eine Einstelleinrichtung, welche dem Wärme übertragungsraum zugeordnet ist und durch welche ein Wärmeübertrag von der ersten Wärmespeichereinrichtung auf die zweite Wärmespeichereinrich tung einstellbar ist.

In den Artikeln

X. Wang, J. Liu, Y. Zhang, H. Di, Y. Jiang: "Experimental research on a kind of novel high temperature phase change storage heater", Energy Conversion and Management 47, p. 2211-2222, 2006 J.P. Kotze, T.W. von Backström : "High Temperature Thermal Energy Storage Utilizing Metallic Phase Change Materials and Metallic Heat Transfer Fluids", Journal of Solar Energy Engineering Vol. 135, 2013

P. Blanco-Rodriguez, J. Rodriguez-Aseguinolaza, A. Gil, E. Risueno, B. D'Aguanno, I. Lorono, L. Martin : "Experiments on a lab scale TES unit using eutectic metal alloys as PCM", International Conference on

Concentraiting Solar Power and Chemical Energy Systems, SolarPACES 2014, 2015

P. Zhang, F. Ma : "Investigation on the performance of a high- temperature packed bed latent heat thermal energy storage System using Al-Si alloy", Energy Conversion and Management 150, p. 500-514, 2017 sind thermische Speichersysteme beschrieben.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine thermische Speicher

vorrichtung der eingangs genannten Art bereitzustellen, welche eine effektive Wärmespeicherung mit einem effektiven Wärmeeintrag und effektiven

Wärmeaustrag ermöglicht.

Diese Aufgabe wird bei der eingangs genannten thermischen Speichervor richtung erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass mindestens eine Aufnahme kammer mit einem Aufnahmeraum für das Speichermaterial und eine Ein hausung für den Aufnahmeraum vorgesehen ist, eine Wärmeeintrageein richtung zum Einträgen von Wärme in die mindestens eine Aufnahmekammer vorgesehen ist, und eine Wärmeaustrageeinrichtung zum Austragen von Wärme aus der mindestens einen Aufnahmekammer vorgesehen ist, und mindestens eines der Folgenden vorgesehen ist:

Das Speichermaterial hat einen größeren thermischen Ausdehnungs koeffizienten als ein Material der Einhausung; das Speichermaterial hat einen größeren thermischen Ausdehnungs koeffizienten als ein Material der Wärmeeintrageeinrichtung mindestens in einem Bereich der Wärmeeintrageeinrichtung, welcher in thermischem Kontakt mit dem Speichermaterial steht; das Speichermaterial hat einen größeren thermischen Ausdehnungs koeffizienten als ein Material der Wärmeaustrageeinrichtung mindestens in einem Bereich der Wärmeaustrageeinrichtung, welcher in thermi schem Kontakt mit dem Speichermaterial steht.

Dadurch, dass das Speichermaterial einen größeren thermischen Aus dehnungskoeffizienten hat als Materialien der thermischen Speichervor richtung, welche zur Einhausung und/oder zum Wärmeeintrag und/oder zum Wärmeaustrag dienen, lässt sich eine hohe Flächenpressung erreichen und damit eine hohe Flächenpassung. Es ergibt sich dadurch ein guter mechani scher und thermischer Kontakt zwischen Speichermaterial und Wärme austrageeinrichtung bzw. Wärmeeintrageeinrichtung. Es lässt sich so effektiv ein guter Wärmekontakt zum thermischen Beladen bzw. zum thermischen Entladen der Speichervorrichtung erreichen.

Es lässt sich Wärme und insbesondere latente und sensible Wärme über das metallische Phasenwechselmedium speichern. Es lässt sich insbesondere Wärme auf einem hohen Temperaturniveau speichern, welches beispielsweise über 100°C und insbesondere bei ca. 600°C bis 650°C liegt speichern. Es lässt sich Wärme auf einem Temperaturniveau von bis zu 1300°C oder bis 1500°C speichern. Es kann dann direkt nutzbare Wärme durch die Speichervorrichtung bereitgestellt werden.

Entsprechend gespeicherte Wärme lässt sich effektiv nutzen, insbesondere in Kombination mit einer Wärmeübertragungsvorrichtung, wie sie in der deutschen Patentanmeldung Nr. 10 2019 113 292.4 vom 20. Mai 2019 beschrieben ist. Das Material der Einhausung und/oder der Wärmeeintrageeinrichtung und/oder der Wärmeaustrageeinrichtung ist beispielsweise eine Oxidkeramik, ein beschichteter Edelstahl (mit beispielsweise einer Aluminiumoxid- oder Graphitbeschichtung). Bei einer Ausführungsform ist es ein faserverstärktes Keramikmaterial und beispielsweise faserverstärktes nicht-oxidisches

Keramikmaterial. Es lässt sich so auf einfache Weise ein verringerter thermi scher Ausdehnungskoeffizient im Vergleich zu dem Speichermaterial erreichen. Es lässt sich die Aufnahmekammer in Leichtbauweise realisieren. Es lassen sich insbesondere über eine Faserverstärkung dünne Wände ausbilden.

Es ist alternativ oder zusätzlich möglich, dass ein Material der Einhausung und/oder der Wärmeeintrageeinrichtung und/oder der Wärmeaustrage einrichtung ein faserverstärktes SiC-Material oder faserverstärktes C-Material ist. Ein solches Material weist einen sehr geringen thermischen Ausdehnungs koeffizienten auf. Über die Faserverstärkung lassen sich dünne Wände reali sieren.

Ganz besonders vorteilhaft ist es, wenn die Wärmeeintrageeinrichtung an eine Heizeinrichtung gekoppelt ist oder eine Heizeinrichtung aufweist, wobei ins besondere die Heizeinrichtung eine elektrische Heizeinrichtung ist. Es lässt sich so auf einfache Weise eine thermische Beladung erreichen. Es muss dazu zum Wärmeeintrag beispielsweise kein Wärmeübertragungsmedium die Aufnahme kammer durchströmen. Beispielsweise lässt sich eine thermische Beladung erreichen, indem eine elektrische Beaufschlagung der Heizeinrichtung erfolgt. Beispielsweise kann eine externe Ladestation dann zur thermischen Beladung genutzt werden, und es kann beispielsweise beim Anwendungsfall eines Satelliten solarerzeugter elektrischer Strom zur Wärmebeladung benutzt werden. Die Wärme aus der thermischen Speichervorrichtung lässt sich dann an einer Anwendung beispielsweise zu Heizzwecken direkt nutzen.

Bei einer Ausführungsform umfasst die Wärmeaustrageeinrichtung mindestens ein Rohr, welches mit einem Wärmeübertragungsmedium durchströmt ist, wobei ein Teilbereich des mindestens einen Rohrs in dem Aufnahmeraum an geordnet ist. Durch das Wärmeübertragungsmedium lässt sich Wärme aus der thermischen Speichervorrichtung und dabei aus der Aufnahmekammer ab- führen. Die thermische Speichervorrichtung lässt sich entladen. Diese Wärme kann dann an einem Ort beabstandet zu der Aufnahmekammer genutzt werden.

Bei einer Ausführungsform erstreckt sich ein Teilbereich des mindestens einen Rohrs im Wesentlichen über eine gesamte Höhe des Aufnahmeraums. Dies bedeutet, dass im Wesentlichen über die gesamte Höhe des Aufnahmeraums Speichermaterial direkt oder indirekt an das mindestens eine Rohr grenzt. Dadurch lässt sich effektiv Wärme abführen. Es ist auch möglich, dass eine Erstreckung nur über eine Teilhöhe vorliegt.

Bei einer Ausführungsform ist das mindestens eine Rohr zentral angeordnet und ist insbesondere an einer Symmetrieachse des Aufnahmeraums ange ordnet. Es lässt sich so eine symmetrische Ausbildung realisieren und ins besondere lässt sich symmetrisch Wärme aus der Aufnahmekammer aus koppeln.

Es ist beispielsweise möglich, dass das mindestens eine Rohr einen kreisförmi gen oder rechteckförmigen oder quadratischen Querschnitt aufweist. Je nach Anwendung kann ein spezieller Querschnitt des mindestens einen Rohrs ge wünscht sein. Bei einem kreisförmigen Querschnitt ergibt sich ein hoher Symmetriegrad. Bei einem rechteckförmigen Querschnitt ergibt sich eine große Oberfläche.

Günstig ist es, wenn die Wärmeeintrageeinrichtung mindestens ein Element aufweist mit mindestens einem der Folgenden :

Das mindestens eine Element ist beheizt; das mindestens eine Element weist im Wesentlichen über seine gesamte Länge in dem Aufnahmeraum und/oder seinen gesamten Umfang in dem Aufnahmeraum und/oder seine gesamte Oberfläche im Aufnahmeraum eine Wärmeeintragefunktion in Speichermaterial in dem Aufnahmeraum auf; das mindestens eine Element erstreckt sich über mindestens 50 % und insbesondere über mindestens 60 % einer gesamten Höhe des

Aufnahmeraums; das mindestens eine Element ist beabstandet zu der Einhausung und insbesondere ist ein Ende des mindestens einen Elements beabstandet zu einem Deckel der Einhausung; das mindestens eine Element ist parallel zu einem Rohr der Wärme- austrageeinrichtung orientiert; das mindestens eine Element ist parallel zu einer Höhenachse oder Symmetrieachse des Aufnahmeraums orientiert; das mindestens eine Element ist zentral in dem Aufnahmeraum ange ordnet und liegt insbesondere an einer Symmetrieachse des Aufnahme raums; das mindestens eine Element ist stabförmig ausgebildet.

Über das mindestens eine Element lässt sich insbesondere direkt Wärme in Speichermaterial einkoppeln. Es lässt sich beispielsweise ein Phasenübergang von fest in flüssig erreichen. Es kann dann in dem Speichermaterial latente und sensible Wärme gespeichert werden.

Durch die Erstreckung über im Wesentlichen die gesamte Länge/des gesamten Umfangs/die gesamte Oberfläche ergibt sich ein effektiver Wärmeeintrag im Speichermaterial. Elektrische Heizer weisen oft an einem Anfangsbereich und/oder Endbereich Totzonen für die Heizung auf; aufgrund solcher konstruktiv bedingter Totzonen lässt sich nicht die gesamte Länge beheizen (sondern nur ein wesentlicher Teil davon).

Insbesondere ist das mindestens eine Element so angeordnet, dass es von Speichermaterial umgeben ist und beispielsweise auch zwischen einem Ende und einem Deckel (vor allem flüssiges) Speichermaterial liegt. Dadurch lässt sich effektiv Wärme in das Speichermaterial einkoppeln und es ergibt sich eine effektive thermische Beladung der thermischen Speichervorrichtung. Festes Speichermaterial nimmt ein kleineres Volumen ein als flüssiges Speicher material. Durch die Beabstandung zu dem Deckel wird erreicht, dass das mindestens eine Element nicht über Speichermaterial (auch im festen

Zustand) hinausragt; dadurch wird die Überhitzungsgefahr des mindestens einen Elements verringert.

Bei einer Ausführungsform umgibt die Wärmeeintrageeinrichtung in dem Auf nahmeraum mindestens in einem Teilbereich die Wärmeaustrageeinrichtung und umgibt diese insbesondere konzentrisch und/oder geschlossen. Es lässt sich dadurch eine effektive thermische Beladung erreichen. Es ist dabei grund sätzlich auch möglich, dass Wärmeübertragungsmedium, welches in der Wärmeaustrageeinrichtung strömt, über die Wärmeeintrageeinrichtung direkt beheizt wird.

Insbesondere ist es dann günstig, wenn die Wärmeeintrageeinrichtung min destens mit einem Teilbereich in thermischem Kontakt und/oder mechani schem Kontakt mit der Wärmeaustrageeinrichtung im Aufnahmeraum steht. Es lässt sich über die Wärmeeintrageeinrichtung dann auch die Wärmeaustrage einrichtung direkt beheizen.

Bei einer alternativen oder kombinierten Ausführungsform ist es vorgesehen, dass die Wärmeeintrageeinrichtung mindestens mit einem Teilbereich in dem Aufnahmeraum beabstandet zu der Wärmeaustrageeinrichtung ist, wobei Speichermaterial zwischen der Wärmeeintrageeinrichtung und der Wärme- austrageeinrichtung liegt. Es lässt sich so effektiv eine thermische Beladung erreichen; insbesondere ist ein Wärmewiderstand relativ gering.

Bei einer Ausführungsform ist in dem Aufnahmeraum ein zentrales Rohr der Wärmeaustrageeinrichtung angeordnet, und beabstandet zu dem Rohr sind Elemente der Wärmeeintrageeinrichtung angeordnet, wobei insbesondere die Elemente der Wärmeeintrageeinrichtung spiegelsymmetrisch oder rotations symmetrisch zu dem Rohr positioniert sind. Die Elemente der Wärmeeintrage einrichtung bilden gewissermaßen Heizstäbe. Es lässt sich dann effektiv Wärme einkoppeln und es ergibt sich eine effektive thermische Beladbarkeit der thermischen Speichervorrichtung.

Bei einer alternativen Ausführungsform ist in dem Aufnahmeraum zentral ein Element der Wärmeeintrageeinrichtung angeordnet, und beabstandet zu diesem Element ist eine Mehrzahl von Rohren der Wärmeaustrageeinrichtung positioniert, wobei insbesondere die Rohre der Wärmeaustrageeinrichtung spiegelsymmetrisch oder rotationssymmetrisch zu dem Element der Wärme eintrageeinrichtung positioniert sind. Es lässt sich so insbesondere effektiv Wärme austragen und die thermische Speichervorrichtung lässt sich effektiv thermisch entladen.

Eine erfindungsgemäße thermische Speichervorrichtung lässt sich insbe sondere als Wärmequelle verwenden, beispielsweise für ein Fahrzeug. Es lässt sich dann direkt aus der thermischen Speichervorrichtung Wärme bereit stellen, beispielsweise zu Heizzwecken an dem Fahrzeug.

Erfindungsgemäß wird ein Fahrzeug bereitgestellt, welches mindestens eine erfindungsgemäße thermische Speichervorrichtung umfasst.

Das Fahrzeug kann ein Landfahrzeug wie ein PKW, LKW, Bus oder Schienen fahrzeug sein. Es kann ein Wasserfahrzeug, Luftfahrzeug oder Weltraumfahr zeug sein. Das Fahrzeug ist beispielsweise ein Elektro-Fahrzeug, welches über eine Batterieeinrichtung und/oder über eine Brennstoffzellen-Einrichtung ange trieben ist. Es kann sich auch um ein Hybrid-Fahrzeug handeln, welches zusätzlich noch einen Verbrennungsmotor-Antrieb aufweist. Durch die Ver wendung einer thermischen Speichervorrichtung bei einem solchen Fahrzeug muss keine elektrische Energie beispielsweise für Heizzwecke aus der

Batterieeinrichtung oder der Brennstoffzellen-Einreichung an dem Fahrzeug verwendet werden. Es lässt sich die in der thermischen Speichervorrichtung gespeicherte Wärme beispielsweise für Heizzwecke nutzen.

Ganz besonders vorteilhaft ist es, wenn das Fahrzeug ein Bus ist. Ein Bus weist einen hohen Heizbedarf auf aufgrund großer Fensterflächen und häufiger Türöffnungsvorgänge.

Insbesondere weist das Fahrzeug einen elektrischen Anschluss auf, welcher in wirksamer Verbindung mit einer elektrischen Heizeinrichtung der Wärme eintrageeinrichtung steht. Es lässt sich dann insbesondere über eine externe Einrichtung eine thermische Beladung der thermischen Speichervorrichtung erreichen. Es kann dann beispielsweise stationär für das Fahrzeug die thermi sche Speichereinrichtung thermische beladen werden. Für ein mobiles Fahr zeug lässt sich dann die gespeicherte Wärme nutzen.

Die nachfolgende Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen dient im Zusammenhang mit den Zeichnungen der näheren Erläuterung der Erfindung. Es zeigen :

Figur 1 schematisch ein Fahrzeug, in welchem eine erfindungsgemäße thermische Speichervorrichtung angeordnet ist;

Figur 2 eine schematische Darstellung eines Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen thermischen Speichervorrichtung; Figur 3 eine Schnittansicht längs der Linie 3-3 gemäß Figur 2 durch einen Speicherbehälter;

Figur 4 eine schematische Ansicht eines zweiten Ausführungs

beispiels;

Figur 5 eine Schnittansicht längs der Linie 5-5 gemäß Figur 4;

Figur 6 eine schematische Ansicht eines dritten Ausführungsbeispiels;

Figur 7 eine Schnittansicht längs der Line 7-7 gemäß Figur 6;

Figur 8 eine schematische Darstellung eines vierten Ausführungs

beispiels;

Figur 9 eine Schnittansicht längs der Linie 9-9 gemäß Figur 8;

Figur 10 eine schematische Ansicht eines fünften Ausführungsbeispiels;

Figur 11 eine Schnittansicht längs der Linie 11-11 gemäß Figur 10;

Figur 12 eine schematische Ansicht eines sechsten Ausführungs

beispiels; und

Figur 13 eine Schnittansicht längs der Linie 13-13 gemäß Figur 12.

Ein Ausführungsbeispiel eines Fahrzeugs, welches in Figur 1 schematisch gezeigt ist und mit 10 bezeichnet ist, umfasst eine Behältervorrichtung 12 einer thermischen Speichervorrichtung. Die Behältervorrichtung 12 dient zur Aufnahme eines Speichermaterials 13. Das Speichermaterial 13 ist ein metalli sches Phasenwechselmedium (mPCM), welches je nach thermischem

Beladungszustand im flüssigen Zustand oder festen Zustand vorliegt. Ein Beispiel eines solchen Speichermaterials ist AIS112. Insbesondere liegt eine Schmelztemperatur des Speichermaterials 13 im Be reich zwischen 100°C und 600°C oder bei 650°C. Die Schmelztemperatur kann im Bereich bis ca. 1300°C liegen oder bis ca. 1500°C liegen, wenn beispiels weise flüssiges Silicium als mPCM eingesetzt wird.

Über die thermische Speichervorrichtung mit der Behältervorrichtung 12 lässt sich eine Hochtemperatur-Wärmespeicherung realisieren. Insbesondere erfolgt die Wärmespeicherung mit dem metallischen Phasenwechselmedium über latente Wärme und sensible Wärme.

Das Fahrzeug 10 ist insbesondere ein Elektro-Fahrzeug mit einem alleinigen elektrischen Antrieb oder mit der Ausbildung als Hybrid-Fahrzeug. Über die Behältervorrichtung 12 lässt sich dem Fahrzeug 10 nutzbare Wärme beispiels weise zu Heizzwecken bereitstellen.

Bei einer Ausführungsform umfasst die thermische Wärmespeichervorrichtung mit der Behältervorrichtung 12 eine elektrische Heizeinrichtung 14. Das Fahr zeug weist einen elektrischen Anschluss 16 auf, welcher in Verbindung mit der elektrischen Heizeinrichtung 14 steht. (Der elektrische Anschluss 16 kann grundsätzlich ein von einem Ladeanschluss für eine Batterieeinrichtung des Fahrzeugs 10 getrennter Anschluss sein oder in einen Anschluss zur

elektrischen Aufladung der Batterieeinrichtung integriert sein.)

Über den elektrischen Anschluss 16 lässt sich die elektrische Heizeinrichtung 14 an eine fahrzeugexterne Ladestation 18 anschließen. Die Ladestation 18 stellt elektrische Energie bereit, um das Speichermaterial 13 thermisch zu beladen. Über die elektrische Heizeinrichtung 14 lässt sich das Speicher material 13 in der Behältervorrichtung 12 entsprechend heizen, um dadurch thermische Energie zu speichern.

Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Figur 1 ist das Fahrzeug 10 ein Land fahrzeug. Es ist grundsätzlich auch möglich, dass das Fahrzeug ein Wasser- fahrzeug, Luftfahrzeug oder Weltraumfahrzeug wie ein Satellit ist. Bei dem Ausführungsbeispiel eines Satelliten stellen beispielsweise Solarzellen die not wendige elektrische Energie bereit.

Ein erstes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen thermischen

Speichervorrichtung 20, welches schematisch in den Figuren 2 und 3 gezeigt ist, umfasst (mindestens) eine Aufnahmekammer 22 mit einem Aufnahme raum 24 für Speichermaterial 13. Der Aufnahmeraum 24 ist in einer Ein hausung 26 gebildet.

Bei dem ersten Ausführungsbeispiel 20 hat die Einhausung 26 und damit auch der Aufnahmeraum 24 eine zylindrische Form und erstreckt sich in einer Höhenachse 28. Die Höhenachse 28 ist auch eine Symmetrieachse für eine rotationssymmetrische Ausbildung des Aufnahmeraums 24.

Die thermische Speichervorrichtung 20 mit der Aufnahmekammer 22 als Behältervorrichtung weist eine Wärmeeintrageeinrichtung 30 auf, über welche sich Wärme in den Aufnahmeraum 24 und dabei in das Speichermaterial 13 eintragen lässt. In der Aufnahmekammer 22 lässt sich dann die eingetragene Wärme speichern.

Die thermische Speichervorrichtung 20 weist ferner eine Wärmeaustrage- einrichtung 32 auf, über welche sich Wärme aus der Aufnahmekammer 22 und dabei aus dem Speichermaterial 13 austragen lässt. Es lässt sich dann nutz bare Wärme, welche vom Speichermaterial 13 gespeichert wurde, austragen und an einer Anwendung nutzen.

Die Wärmeeintrageeinrichtung 30 hat einen Bereich 34, welcher in dem Auf nahmeraum 24 positioniert ist. Die Wärmeaustrageeinrichtung 32 hat einen Bereich 36, welcher ebenfalls in dem Aufnahmeraum 24 positioniert ist.

Es ist vorgesehen, dass ein Material der Einhausung 26 und/oder ein Material des Bereichs 34 und/oder ein Material des Bereichs 36 derart gewählt sind, dass diese einen kleineren thermischen Ausdehnungskoeffizienten als das Speichermaterial 13 aufweisen.

Dadurch, dass dann das Speichermaterial einen größeren Wärme

ausdehnungseffizienten als die entsprechenden Materialien der Einhausung 26 bzw. des Bereichs 34 bzw. des Bereichs 36 haben, lässt sich eine hohe

Flächenpressung für das Speichermaterial 13 in der Aufnahmekammer 22 erreichen. Dadurch ergibt sich ein guter mechanischer Kontakt und damit auch thermischer Kontakt mit dem Bereich 34 und dem Bereich 36. Es lässt sich so auf optimierte Weise Wärme in das Speichermaterial 13 eintragen und es lässt sich auf optimierte Weise Wärme aus dem Speichermaterial 13 austragen.

Beispielsweise ist es vorgesehen, dass ein Material der Einhausung 26 und/oder des Bereichs 34 und/oder des Bereichs 36 ein oxidkeramisches Material, ein beschichtetes Edelstahlmaterial oder ein faserverstärktes nicht oxidisches Keramikmaterial ist und beispielsweise ein faserverstärktes

SiC-Material ist. Der thermische Ausdehnungskoeffizient bei solchen

Materialien ist relativ gering. Es lassen sich relativ dünne Wandungen reali sieren, welche auch komplex geformt sein können. Es lässt sich ferner dann die Aufnahmekammer 22 mit relativem Gewicht hersteilen. Es ergibt sich eine hohe Oxidationsresistenz.

Das entsprechende faserverstärkte Material ist beispielsweise ein C/C-Material (Kohlenstoffmaterial mit C-Fasern), oder C/C-SiC-Material (Siliciumcarbid mit C-Fasern an einer freien Kohlenstoff-Phase), oder ist ein C-SiC-Material (Siliciumcarbid mit Kohlenstoff-Fasern), oder ist ein SiC-SiC-Material

(Siliciumcarbid mit SiC-Fasern).

Bei einer Ausführungsform ist der Bereich 36 durch ein Rohr 38 gebildet, welches durch Wärmeübertragungsmedium durchströmbar ist. Dieses

Wärmeübertragungsmedium ist beispielsweise in einem Kreislauf 40 geführt.

Das Rohr 38 hat eine Achse 42, welche parallel zur Höhenachse 28 ist. Bei der thermischen Speichervorrichtung 20 ist das Rohr 38 zentral an der Symmetrieachse des Aufnahmeraums 24 angeordnet.

Das Rohr 38 erstreckt sich in der Höhenachse 28 über die gesamte Höhe des Aufnahmeraums 24.

Über den Kreislauf 40 lässt sich insbesondere Wärme austragen und an einer Anwendung 44 wie beispielsweise einer Fahrzeugheizung nutzen.

Es ist dabei insbesondere eine Wärmeübertragungsvorrichtung vorgesehen, wie sie in der deutschen Patentanmeldung Nr. 10 2019 113 292.4 vom 20. Mai 2019 beschrieben ist.

Als Wärmeübertragungsmedium wird beispielsweise Wasser oder Methanol eingesetzt. Das Wärmeübertragungsmedium kann beispielsweise auch seine Phase (insbesondere zwischen flüssig und gasförmig) bei Wärmeaufnahme und Wärmeabgabe (insbesondere zwischen gasförmig und flüssig) ändern.

Bei der thermischen Speichervorrichtung 20 ist der Bereich 34 der Wärme eintrageeinrichtung 30 in dem Aufnahmeraum 24 so angeordnet, dass er den Bereich 36 konzentrisch umgibt und dabei geschlossen umgibt.

Die Aufnahmekammer 22 weist eine zentrale Anordnung auf, welche das Rohr 38 umfasst und den Bereich 34, welcher das Rohr 38 umgibt. Speichermaterial 13 umgibt dann den Bereich 34.

Der Bereich 34 erstreckt sich dabei ebenfalls im Wesentlichen über die gesamte Höhe des Aufnahmeraums 24 in der Höhenachse 28.

Die Wärmeeintrageeinrichtung 30 ist beheizt. Ihr ist eine Heizeinrichtung wie die elektrische Heizeinrichtung 14 zugeordnet. Es lässt sich über den Bereich 34, in welchen beispielsweise Heizschlangen oder Heizwendeln integriert sind, Speichermaterial aufheizen. Es lässt sich dadurch Wärme eintragen. Insbe sondere lässt sich latente und sensible Wärme in das Speichermaterial 13 eintragen.

Die thermische Speichervorrichtung 20 funktioniert wie folgt:

Über die Wärmeeintrageeinrichtung 30 und dabei über den Bereich 34 wird Wärme in das Speichermaterial 13 eingetragen. Dadurch wird die Aufnahme kammer 22 mit dem Speichermaterial 13 thermisch beladen.

Der Aufnahmekammer 22 ist eine thermische Isolierung 46 zugeordnet.

Die Speicherung der Wärme an der thermischen Speichervorrichtung 20 er folgt über ein metallisches Phasenwechselmedium. Bei der Eintragung von Wärme wird insbesondere festes Phasenwechselmedium geschmolzen, d. h. verflüssigt. Es wird Wärme in Form von latenter Wärme und sensibler Wärme auf einem hohen Temperaturniveau gespeichert. Die gespeicherte Wärme lässt sich direkt beispielsweise für Heizzwecke nutzen.

Wenn die Wärme genutzt werden soll, dann wird die Wärmeaustrageeinrich- tung 32 aktiviert. Es wird Wärmeübertragungsmedium durch das Rohr 38 durchgeführt. Dadurch lässt sich die Aufnahmekammer 22 thermisch entladen.

Insbesondere ist, wenn eine entsprechend große thermische Entladung erfolgt, ein Übergang des Phasenwechselmediums von dem flüssigen Zustand (Metall schmelze) in den festen Zustand vorgesehen.

Über eine entsprechende Wärmeübertragungsvorrichtung (vgl.

DE 10 2019 113 292.4 vom 20. Mai 2019) lässt sich die entsprechende Wärme an einer Anwendung 44 beabstandet zu der Aufnahmekammer 22 nutzen. Durch entsprechende Ausbildung der Einhausung 26, des Bereichs 34 und des Bereichs 36 ergibt sich ein guter mechanischer Kontakt und Wärmekontakt und es lässt sich die gespeicherte Wärme effektiv nutzen.

Ein zweites Ausführungsbeispiel einer thermischen Speichervorrichtung, welche in den Figuren 4 und 5 schematisch gezeigt und mit 48 bezeichnet ist, umfasst eine Aufnahmekammer 50. Die Aufnahmekammer 50 weist eine Ein hausung 52 auf, wobei die Einhausung 52 grundsätzlich gleich ausgebildet ist wie die oben beschriebene Einhausung 26.

In einem Aufnahmeraum 54 der Aufnahmekammer 50 ist zentral ein Rohr 56 einer Wärmeaustrageeinrichtung angeordnet. Durch dieses Rohr 56 kann Wärmeübertragungsmedium strömen und es lässt sich über eine Wärme übertragungsvorrichtung nutzbare Wärme beabstandet zu der Aufnahme kammer 50 bereitstellen.

Eine Wärmeeintrageeinrichtung 30 weist Elemente auf, welche beabstandet sind. Sie weist insbesondere ein erstes Element 58 und ein zweites Element 60 auf. Das erste Element 58 und das zweite Element 60 sind stabförmig ausge bildet und insbesondere zylindrisch ausgebildet. Sie sind spiegelsymmetrisch zu dem Rohr 56 angeordnet und dabei beabstandet zu dem Rohr 56. Zwischen dem ersten Element 58 und dem Rohr 56 befindet sich Speichermaterial 13. Zwischen dem zweiten Element 60 und dem Rohr 56 befindet sich Speicher material 13. Ferner befindet sich jeweils zwischen dem ersten Element 58 und dem zweiten Element 60 und der Einhausung 52 Speichermaterial 13.

Das erste Element 58 und das zweite Element 60 sind direkt (beispielsweise über einen Elektroheizer) oder indirekt (beispielsweise mittels eines Mediums) beheizt. Beispielsweise ist in das erste Element 58 und das zweite Element 60 jeweils eine elektrische Heizeinrichtung integriert.

Bei einem Ausführungsbeispiel erstrecken sich das erste Element 58 und das zweite Element 60 parallel zu der Höhenachse 28 in dem Aufnahmeraum 54. Insbesondere sind das erste Element 58 und das zweite Element 60 parallel zu dem Rohr 56 und parallel zueinander.

Das Rohr 56 erstreckt sich über die gesamte Höhe des Aufnahmeraums 54 in der Höhenachse 28.

Bei der thermischen Speichervorrichtung 48 ist es vorgesehen, dass das erste Element 58 und das zweite Element 60 sich im Wesentlichen in der gesamten Höhe in der Höhenachse 28 erstrecken, aber mit entsprechenden Enden 62 beabstandet zu der Einhausung 52 und dabei zu einem Deckel 64 der Ein hausung 52 sind. Zwischen dem Ende 62 und dem Deckel 64 befindet sich Speichermaterial 13 in dem Aufnahmeraum 54, insbesondere wenn das Speichermaterial flüssig ist.

Durch diese Ausbildung wird eine "Speichermaterial-Brücke" am oberen Ende 62 der Elemente 58, 60 bereitgestellt. Festes Speichermaterial hat ein geringeres Volumen als flüssiges Speichermaterial. Die Elemente 58, 60 ragen insbesondere nicht "frei" über festes Speichermaterial hinaus; die Über hitzungsgefahr ist dadurch verringert.

Ansonsten funktioniert die thermische Speichervorrichtung 48 so wie oben anhand der thermischen Speichervorrichtung 20 beschrieben.

Bei einem dritten Ausführungsbeispiel einer thermischen Speichervorrichtung 66 (Figuren 6, 7) ist die Einhausung wiederum grundsätzlich gleich ausgebildet wie bei der thermischen Speichervorrichtung 48. Es wird das gleiche Bezugs zeichen verwendet. Ferner ist die Wärmeaustrageeinrichtung gleich ausge bildet. Es ist ein zentrales Rohr 56 vorgesehen.

Die Wärmeeintrageeinrichtung weist eine Mehrzahl von stabförmigen Elemen ten 68 auf, welche grundsätzlich gleich ausgebildet sind wie das oben be schriebene erste Element 58 bzw. zweite Element 60. Die Elemente 68 sind dabei rotationssymmetrisch um das Rohr 56 verteilt angeordnet und dabei beabstandet zu dem Rohr 56 und zu der Einhausung 52.

Ferner sind Enden 70 der Elemente 68 beabstandet zu der Einhausung 52.

Es befindet sich dadurch Speichermaterial 13 zwischen benachbarten

Elementen 68, zwischen Elementen 68 und dem Rohr 56, und zwischen Elementen 68 und der Einhausung 52.

Ansonsten funktioniert die thermische Speichervorrichtung 66 wie oben beschrieben.

Ein viertes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen thermischen

Speichervorrichtung, welches in den Figuren 8 und 9 schematisch gezeigt und mit 72 bezeichnet ist, umfasst eine Aufnahmekammer 74 mit einer Ein hausung 76. Die Aufnahmekammer nimmt Speichermaterial 13 auf.

Ein Aufnahmeraum 78, welcher in der Einhausung 76 gebildet ist, hat im Wesentlichen eine zylindrische Gestalt.

Die Wärmeaustrageeinrichtung umfasst ein Rohr 80, welches zentral in dem Aufnahmeraum positioniert ist. Das Rohr 80 hat bei dem gezeigten Aus führungsbeispiel (Figur 9) einen rechteckigen Querschnitt.

Das Rohr 80 ist in den Aufnahmeraum 78 durch Speichermaterial 13 um geben.

Die Wärmeeintrageeinrichtung 30 umfasst stabförmige Elemente entsprechend den Elementen 58, 60. Es werden gleiche Bezugszeichen verwendet.

Ansonsten ist die thermische Speichervorrichtung 72 gleich wie die thermische Speichervorrichtung 48 ausgebildet und funktioniert auf die gleiche Art und Weise. Die entsprechenden Elemente 58, 60 sind spiegelsymmetrisch zu dem Rohr 80 angeordnet. Es liegt eine Spiegelsymmetrie der Anordnung der Aufnahme kammer 74 vor.

Bei einem fünften Ausführungsbeispiel einer thermischen Speichervorrichtung, welche in den Figuren 10 und 11 gezeigt und mit 82 bezeichnet ist, ist die Aufnahmekammer grundsätzlich gleich ausgebildet wie bei der thermischen Speichervorrichtung 72. Für gleiche Elemente werden gleiche Bezugszeichen verwendet.

Es ist ein Rohr entsprechend dem Rohr 80 vorgesehen, um Wärme aus dem Aufnahmeraum 78 austragen zu können.

Es ist eine Mehrzahl von Elementen 84 der Wärmeeintrageeinrichtung vor gesehen, welche verteilt um das Rohr 80 und beabstandet zu dem Rohr 80 in dem Aufnahmeraum 78 positioniert sind.

Ansonsten funktioniert die thermische Speichervorrichtung 82 gleich wie oben beschrieben.

Bei einem sechsten Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen thermischen Speichervorrichtung, welche in den Figuren 12 und 13 gezeigt und mit 86 be zeichnet ist, ist eine Aufnahmekammer 88 mit einer Einhausung 90 vorge sehen. Die Einhausung 90 haust einem Aufnahmeraum 92 ein, welcher Speichermaterial 13 aufnimmt.

Der Aufnahmeraum 92 hat bei einer Ausführungsform eine zylindrische

Gestalt. Er kann je nach Anwendungsfall beispielsweise auch eine Kugelgestalt oder Quadergestalt haben. Auch andere Formen sind möglich.

In dem Aufnahmeraum 92 ist zentral und sich in einer Höhenachse 94 er streckend ein Element 96 der Wärmeeintrageeinrichtung 30 angeordnet. Dieses Element 96 sitzt insbesondere an einer Symmetrieachse des

Aufnahmeraums 92. Es ist stabförmig ausgebildet und ist beheizbar. Es ist insbesondere mit einer elektrischen Heizeinrichtung versehen.

Das Element 96 erstreckt sich in Richtung der Höhenachse 94, wobei ins besondere ein Ende 98 beabstandet zu der Einhausung 90 ist.

In dem Aufnahmeraum 92 sind Rohr 100, 102 positioniert. Die Rohre 100, 102 sind beabstandet zueinander und beabstandet zu dem Element 96.

Speichermaterial 13 befindet sich jeweils zwischen einem Rohr 100, 102 und dem Element 96. Ferner befindet sich Speichermaterial 13 jeweils zwischen den Rohren 100, 102 und der Einhausung 90. Weiterhin befindet sich

Speichermaterial 13 zwischen dem Ende 98 und der Einhausung 90.

Die Rohre 100, 102 sind insbesondere spiegelsymmetrisch bezüglich des Elements 96 angeordnet.

Bei der thermischen Speichervorrichtung 86 lässt sich Wärme über die beabstandeten Rohre 100, 102 auskoppeln.

Bei einer erfindungsgemäßen Aufnahmekammer 22 ist es insbesondere vor gesehen, dass die Anordnung entsprechender Bereich der Wärmeeintrage einrichtung 30 und der Wärmeaustrageeinrichtung 32 zumindest spiegel symmetrisch (vgl. die Figuren 5, 9, 11, 13) oder rotationssymmetrisch ist (vgl. die Figuren 3, 7).

Es lassen sich Bestandteile der Speichervorrichtungen 20, 48, 66, 82, 86 kombinieren. Beispielsweise ist es möglich, dass sowohl eine Mehrzahl von Rohren (wie die Rohe 100, 102) als auch eine Mehrzahl von Elementen (wie die Elemente 58, 60 oder 68) der Wärmeeintrageeinrichtung 30 vorhanden sind. Es lassen sich auch unterschiedliche Querschnittsformen der Rohre 56 und Elemente der Wärmeeintrageeinrichtung 30 kombinieren.

Durch eine erfindungsgemäße thermische Speichervorrichtung lässt sich Wärme auf einem hohen Temperaturniveau speichern. Es lässt sich auf optimierte Weise Wärme einkoppeln und auskoppeln und insbesondere an einer Anwendung beabstandet zu einer entsprechenden Aufnahmekammer "direkt" nutzen.

Bezugszeichenliste

Fahrzeug

Behältervorrichtung

Speichermaterial

elektrische Heizeinrichtung

elektrischer Anschluss

Ladestation

thermische Speichervorrichtung (erste Ausführungsform)

Aufnahmeraum

Aufnahmeraum

Einhausung

Höhenachse

Wärmeeintrageeinrichtung

Wärmeaustrageeinrichtung

Bereich

Bereich

Rohr

Kreislauf

Achse

Anwendung

thermische Isolierung

thermische Speichervorrichtung (zweite Ausführungsform)

Aufnahmeraum

Einhausung

Aufnahmeraum

Rohr

erstes Element

zweites Element

Ende

Deckel thermische Speichervorrichtung (dritte Ausführungsform)

Element

Ende

thermische Speichervorrichtung (vierte Ausführungsform)

Aufnahmekammer

Einhausung

Aufnahmeraum

Rohr

thermische Speichervorrichtung (fünfte Ausführungsform) Element

thermische Speichervorrichtung (sechste Ausführungsform)

Aufnahmeraum

Einhausung

Aufnahmeraum

Höhenachse

Element

Ende

Rohr

Rohr