[發明專利]用于熱電能生成的系統、方法和/或設備

有效

• 申請號: 201280067080.1
• 申請日: 2012-11-15
• 公開（公告）號: CN104170107B
• 公開（公告）日: 2017-10-03
• 發明（設計）人: 丹尼爾·斯圖爾特·朗
• 申請（專利權）人: 埃雷克特隆控股有限公司
• 主分類號: H01L35/30
• 分類號: H01L35/30
• 代理公司: 北京安信方達知識產權代理有限公司11262
• 代理人: 程爽,鄭霞

本申請要求2012年5月16日提交的美國臨時申請No.61/647863、2012年5月16日提交的美國臨時專利申請61/648034、2011年11月16日提交的國際申請No.PCT/US2011/060937以及2011年11月16日提交的國際申請No.PCT/US2011/060942的優先權。本申請還涉及2010年11日16日提交的美國臨時申請No.61/413995和2011年9月8日提交的美國專利申請No.61/532104。通過引用將這些申請的每個完整地結合到本文中。

技術領域

總體來說，本公開涉及將熱能轉換為電能。總體來說，本公開還涉及將溫差轉換為電能。

背景技術

由可消耗熱源發電廠(例如天然氣、煤、化石燃料、核等)所生成的能量并且采用可再生和/或潔凈能源取代它們變得更加重要。

當前可再生潔凈能源技術所面臨的難題在于，它們與正嘗試取代的傳統技術幾乎同樣復雜并且在一些情況下更加復雜。這些技術的大多數集中于備選發電，但是它們未覺察如下事實：在使能量到達客戶方面的低效的大多數沿轉換為電能與實際使用能量之間的無數步驟發生。

將開發、部署和維護新舊兩種技術所消耗的能量包括在內，常常存在不足的投資回報。

需要針對能夠更有效儲存并且然后在需要時轉換為電能的定域、可維持和/或可再生潔凈能源的改進系統、裝置和/或方法。本公開針對克服和/或改善現有技術的缺點的至少一個，如通過本文的論述將變得顯而易見。

發明內容

示范實施例涉及將各種類型的能量轉換為熱能，熱能可儲存和/或然后轉換為電能。在示范實施例中，電能可以在要求時和/或在用戶預期電力要求(例如功率級和/或類型)下是可用的。例如，能量可在特定電壓下并且作為直流(DC)能量或交流(AC)能量是可用的。

在示范實施例中，電能可易于傳輸并且因此在用戶預期位置是可用的。例如，在示范實施例中，系統、方法和/或裝置至少對于某些應用可消除或降低對電力傳輸的需要。

在示范實施例中，熱能可本地儲存。

在示范實施例中，該系統可包括用于儲存熱能的(一個或多個)有機相變材料。另外，也考慮用于儲存熱能的其它類型的相變材料。

在示范實施例中，該系統可包括用于儲存熱能的基于石油的相變材料(例如石蠟)。

在示范實施例中，該系統可包括用于儲存熱能的基于礦物的相變材料(例如鹽合水)。

在示范實施例中，該系統可包括用于儲存熱能的基于水的相變材料(例如水)。

在示范實施例中，系統可包括用于儲存熱能的有機相變材料。

在示范實施例中，可使用兩種熱質量類型(熱和冷或者第一溫度或溫度范圍以及第二溫度或溫度范圍，其中第一大于第二，以便創建充分熱差)，以及在示范實施例中，材料之一或兩者可預先充電并且按照準備好供最終用戶使用的狀態提供給用戶。

在示范實施例中，用于將熱能轉換為電能的系統可包括：熱電發電機；與熱電發電機的第二側相接觸的高溫儲存器；用于將高溫儲存器保持在高溫的高溫再生器；以及用于將低溫儲存器保持在低溫的低溫再生器。高溫儲存器與低溫儲存器的溫度差創建熱電發電機兩側之間的熱差，其創建電能。

在某些實施例中，至少一個第一溫度儲存材料和至少一個第二溫度儲存材料可用來創建溫差。另外，第一溫度材料的組合和第二溫度材料的組合可用來創建溫度，結合一個或多個熱發電機以生成電力。在示范實施例中，高溫儲存器和低溫儲存器是相變材料。在某些實施例中，較高溫度儲存和較低溫度儲存材料可以是有機相變材料、其它類型的相應材料、電池、電動機、太陽能、地熱、電磁、周圍環境溫度差、熱量排放、廢熱排放或者其組合。

在示范實施例中，電能是DC電流。

在示范實施例中，高溫再生器包括：熱電發電機，使用一側的高溫儲存器和另一側的環境溫度(其充分低于較高溫度)來創建跨熱電發電機的溫差。跨熱電發電機的熱差生成電能。

在某些實施例中，至少一個第一溫度再生器的電能的至少一部分用來向熱源供電，以將至少一個第一溫度儲存器保持在適當溫度。在示范實施例中，高溫再生器的電能用來向加熱器供電，以便將高溫儲存器保持在高溫。在某些實施例中，較高溫度再生器的電能的至少一部分用來向加熱器供電，以便將較高溫度儲存器保持在較高溫度。在某些實施例中，較高溫度再生器的電能的至少一部分用來向加熱源供電，以便至少部分地將較高溫度儲存器保持在較高溫度。