[發明專利]熱存儲器的蓄能和釋能方法以及適用于此方法的用于存儲和釋放熱力學能的設備

無效

• 申請號: 201380042428.6
• 申請日: 2013-08-02
• 公開（公告）號: CN104541027A
• 公開（公告）日: 2015-04-22
• 發明（設計）人: D.雷茲尼克;H.施蒂斯達爾
• 申請（專利權）人: 西門子公司
• 主分類號: F01K1/08
• 分類號: F01K1/08;F01K13/00;F22B33/18
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務所 11105
• 代理人: 任宇

1.一種熱存儲器(11)的蓄能和釋能的方法，其中：

在蓄能循環期間通過工作流體將所述熱存儲器(11)加熱，其中在流過所述熱存儲器(11)之前通過作為工作機連接的第一熱力學流體能機(18)在工作流體內產生壓力升高，且在流過所述熱存儲器(11)之后使所述工作流體經歷其卸壓的主要部分，和

在釋能循環期間通過工作流體冷卻所述熱存儲器(11)，其中在流過所述熱存儲器(11)之前在工作流體內產生壓力升高，且在流過所述熱存儲器(11)之后通過作為原動機連接的第二熱力學流體能機(23)使工作流體卸壓，

其特征在于，

所述釋能循環構造為朗肯過程，其中：

首先，將所述工作流體導引通過在所述熱存儲器內走向的第一管路系統(28)，

然后，使工作流體通過第二熱力學流體能機(23)的高壓部分HP卸壓，

然后，將工作流體導引通過在所述熱存儲器內走向的第二管路系統(29)，和

然后，使工作流體通過第二熱力學流體能機(23)的低壓部分LP卸壓。

2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述蓄能循環通過熱泵過程實現。

3.根據權利要求2所述的方法，其特征在于，在所述蓄能循環中使用氮氣或干燥的空氣。

4.根據前述權利要求中一項所述的方法，其特征在于，在所述釋能循環中使用水蒸汽。

5.一種帶有熱存儲器(11)的用于存儲和釋放熱力學能的設備，其中所述熱存儲器(11)吸收由工作流體的蓄能回路(13)存儲的熱量且將此熱量釋放給工作流體的釋能回路(14)，其中在所述蓄能回路(13)中，如下單元以所列出的次序通過管路相互連接：

*作為工作機連接的第一熱力學流體能機(18)，

*熱存儲器(11)，

*用于工作流體卸壓的裝置、尤其是第三流體能機(23)，和

*第一換熱器、尤其是冷存儲器(12)，

且其中在所述釋能回路(14)中，如下單元以所列出的次序通過管路相互連接：

*所述熱存儲器(11)，

*作為原動機連接的第二熱力學流體能機(23)，

*所述第一換熱器或第二換熱器(24)，和

*泵(22)

其特征在于，

所述第二熱力學流體能機(23)具有高壓部分(HP)和低壓部分(LP)，且在所述熱存儲器(11)內提供兩個流體上相互獨立的管路系統，即第一管路系統(28)和第二管路系統(29)，

其中這些單元以列出的次序通過管路相互連接：

*所述第一管路系統(28)，

*所述高壓部分(HP)，

*所述第二管路系統(29)，和

*所述低壓部分(LP)。

6.根據權利要求5所述的設備，其特征在于，所述第一管路系統(28)安設在第一部分存儲器(20)內，而第二管路系統(29)安設在結構上與第一部分存儲器(20)分開的第二部分存儲器(21)內。

7.根據權利要求6所述的設備，其特征在于，所述第一部分存儲器(20)和所述第二部分存儲器(21)在所述蓄能回路(13)中并聯布置。

8.根據權利要求5所述的設備，其特征在于，所述第一管路系統(28)和所述第二管路系統(29)在形成為結構單元的熱存儲器(11)內延伸。

9.根據權利要求8所述的設備，其特征在于，所述第一管路系統(28)安設在第一部分區域(30)內，而所述第二管路系統(29)安設在空間上與所述第一部分區域(30)分開的第二部分區域(31)內。

10.根據權利要求8所述的設備，其特征在于，所述第二管路系統(29)與所述第一管路系統(28)共同安設在所述熱存儲器(11)的部分區域內。

11.根據權利要求10所述的設備，其特征在于，所述第二管路系統(29)與所述第一管路系統(28)共同安設在所述熱存儲器(11)的多個第二部分區域(31)內，其中所述第二管路系統(29)在每個所述第二部分區域(31)內通過旁通管路(41)可被短接。

12.根據權利要求6、7或9至11中一項所述的設備，其特征在于，所述第一部分區域(30)的熱容量與所述第二部分區域(31)的熱容量的比值或第一部分存儲器(20)的熱容量與所述第二部分存儲器(21)的熱容量的比值與取決于所述釋能過程的熱需求相匹配，使得兩個部分區域或部分存儲器在相同的時間段內被釋放。