[發明專利]包括膨脹空間的熱能儲存器

有效

• 申請號: 201380054688.5
• 申請日: 2013-11-01
• 公開（公告）號: CN104936872A
• 公開（公告）日: 2015-09-23
• 發明（設計）人: 漢斯·皮勒布羅
• 申請（專利權）人: 斯勘斯卡瑞典公司
• 主分類號: B65G5/00
• 分類號: B65G5/00;F24J3/08;F28D20/00
• 代理公司: 北京安信方達知識產權代理有限公司 11262
• 代理人: 張瑞;鄭霞

發明領域

本發明涉及用于儲存熱能的裝置，其包括豎井和至少一個管溝，所述豎井和至少一個管溝彼此流體連通。豎井和至少一個管溝適用于為熱儲存器容納流體。

發明背景

存在對在現代能量技術領域內有效儲存熱能的需求。

例如，熱能可以有利地儲存在諸如水的流體中，其中流體在地面之上的絕緣貯水池中、在地面上的絕緣槽中或在地下的使用周圍的地面作為絕緣的開鑿的洞穴里。在很長的時間段中以很大程度保存流體的熱能?，F今，這些方法被用在世界的不同部分以便滿足在不同季節之間儲存熱能的需求，例如儲存暫時過剩的電力，之后在對過剩的電力存在需求時且優選地在其金融值更高時進行使用。主要的能量轉換是從夏天的一部分(此時對供暖需求較低)到冬天的一部分(此時對供暖的需求更高)的轉換。然而，通過將儲存器用于短期變化并總是積極地儲存過剩熱量也大有獲益。這些類型的儲存器還可以用于儲存將被用于冷卻的冷卻器的流體，以及用于具有中間的溫度的流體，諸如在低溫系統中使用的流體。

當儲存地下熱能時，人們必須考慮到流體變得越熱則其膨脹越厲害，并且因此流體需要更多的空間。此外，人們必須考慮到在流體進入到認為不應該的地方的儲存區的情況下的泄露或事故，并且因此容易、安全且快速移除這些流體的可能性。

此外，人們必須考慮到儲存可能對周圍的地下水水平造成的影響。

瑞典專利申請0950576-9公開了一種有效的熱能的儲存。然而，仍然存在對用于儲存地下熱能的更改進的裝置的需求。

發明內容

根據本發明的一個方面的目的是提供用于儲存地下熱能的對環境友好的裝置，采用該裝置可以減小總的熱能損耗。另外的目的是提供用于儲存熱能的、具有足夠的膨脹和保護空間而不會帶來不必要的構造或操作成本的改進裝置，以及其中位于膨脹和保護空間內的任何流體可以被用于熱能儲存循環的裝置。

根據本發明的第一方面，通過用于儲存熱能的裝置來實現這些目的，所述裝置包括豎井和至少一個管溝，豎井和至少一個管溝彼此流體連通，管溝至少包括第一管溝段、第二管溝段和第三管溝段，第二管溝段被布置在第一管溝段和第三管溝段之間并且連接到第一管溝段和第三管溝段，第二管溝段在連接到第三管溝段的端部處進行封閉，并且第三管溝段還被連接到豎井，豎井與第一和第三管溝段適用于為熱儲存器容納流體，假設流體的體積膨脹到超出豎井及第一管溝段和第三管溝段的體積，則第二管溝段適用于用作膨脹空間，裝置還包括第一傳送構件和第二傳送構件，第一傳送構件用于暫時將膨脹的流體體積從豎井和/或第三管溝段傳遞到所述第一管溝段中，第二傳送構件用于將膨脹的流體體積從第一管溝段傳遞到第二管溝段。

這樣的裝置促使熱能儲存器具有一些內置的膨脹空間，這使得儲存器被過多流體淹沒或含有過少的流體沒有太嚴重的后果。

第一傳送構件可以包括管道或溝道。

第二傳送構件可以包括管道、溝道、局部壁或單向閥。該裝置盡可能地利用重力，即可能的用于將儲存器的流體從一個部分傳遞到另一個部分的最簡單且最便宜的解決方案。

在一個實施例中，裝置還包括布置成鄰近豎井的單獨的機室以及將機室連接到第二管溝段的第三傳送構件。該傳送構件促使容易且安全地將流體從機室移動到管溝。

第三傳送構件可以包括管道或溝道。裝置盡可能地利用重力，即可能的用于將儲存器的流體從一個部分傳遞到另一個部分的最簡單且最便宜的解決方案。

在另一個實施例中，如果第一管溝段中的流體體積下降至低于預定的極限值，那么通過泵構件將一定量的流體從第二管溝段傳遞到第一管溝段。這是又一個用于維持裝置內的壓力的簡單解決方案。

根據本發明的第二方面，通過使用用于儲存熱能的這種裝置來實現這些目的。

通常，除非本文另有明確規定，否則權利要求中使用的所有術語將根據其在本技術領域中的普通含義進行解釋。除非另有明確陳述，否則對“一種(a)/一種(an)/所述(the)(元件、設備、組件、構件等)”的所有提及將被開放地解釋為指所述元件、設備、組件、構件等中的至少一個示例。此外，在整個說明書提到的術語“包括”，其表示“包括但不限于”。

附圖的簡要說明

現在將參考示出本發明的當前優選的實施例的附圖更詳細地描述本發明的這些和其它方面。

圖1示出了根據本發明的裝置的實施例的頂視圖。

圖2示出了根據本發明的裝置的實施例的橫截面側視圖。

詳細描述