[發明專利]具有中間存儲池的熱電能量存儲系統以及用于存儲熱電能量的方法

有效

• 申請號: 201510360022.3
• 申請日: 2010-06-08
• 公開（公告）號: CN104975891B
• 公開（公告）日: 2018-01-23
• 發明（設計）人: J.赫姆爾勒;L.考夫曼;M.默坎格茨
• 申請（專利權）人: ABB研究有限公司
• 主分類號: F01K3/00
• 分類號: F01K3/00;F01K3/12;F01K11/04;F28D20/00
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司72001
• 代理人: 姜甜

1.一種能量存儲系統，具有用于將熱能提供給熱存儲裝置的充電循環以及用于通過從所述熱存儲裝置取回所述熱能來生成電力的放電循環，所述能量存儲系統包括：

工作流體環路，用于使工作流體通過熱交換器(16)進行循環，以便在所述工作流體和熱存儲介質之間交換熱量，

熱存儲介質環路，用于循環所述熱存儲介質，所述熱存儲介質環路具有經由所述熱交換器(16，16a，16b)連接在一起的至少一個熱存儲池(24)、一個中間存儲池(22)和一個冷存儲池(20)，以及用于將熱存儲介質中的流結合或分開的部件。

2.如權利要求1所述的系統，其中，所述用于將熱存儲介質中的流結合或分開的部件包括分流器(18)。

3.如權利要求1或2所述的系統，其中，所述系統配置成通過熱存儲介質到所述中間存儲池(22)的輸入流率的改變以及通過熱存儲介質從所述中間存儲池(22)的輸出流率的改變，來修改所述熱交換器(16，16a，16b)中的所述熱存儲介質的流率。

4.如權利要求3所述的系統，其中，所述熱存儲介質的所述流率經過修改，以便在充電循環和放電循環期間使所述工作流體與所述熱存儲介質之間的溫度差為最小。

5.如權利要求1所述的系統，其中，所述用于將熱存儲介質中的流結合或分開的部件包括在所述熱交換器(16)中包含的內部分流器(18)。

6.如權利要求1所述的系統，其中，所述熱交換器分成第一部分(16a)和第二部分(16b)，并且所述熱存儲介質不僅流經所述第一部分(16a)而且流經所述第二部分(16b)，并且其中，所述用于將熱存儲介質中的流結合或分開的部件包括位于所述熱交換器的所述第一部分(16a)與第二部分(16b)之間的分流器(18)。

7.如權利要求1所述的系統，其中，所述用于將熱存儲介質中的流結合或分開的部件包括熱交換器，所述熱交換器分成第一部分(16a)和第二部分(16b)，使得所述熱存儲介質經由所述中間存儲池(22)不僅流經所述第一部分(16a)而且流經所述第二部分(16b)。

8.如權利要求5所述的系統，其中，至少一個另外的中間存儲池連接在所述熱存儲介質環路中，并且對于每個另外的中間存儲池，所述熱交換器(16)具有另外的內部分流器。

9.如權利要求1或2所述的系統，其中，所述充電循環和/或放電循環被跨臨界地運行。

10.如權利要求1或2所述的系統，其中，所述能量存儲系統是在所述充電循環中將電轉換為熱量并且存儲所述熱量的熱電能量存儲系統。

11.一種用于在能量存儲系統中存儲和取回能量的方法，包括：

通過對熱存儲介質加熱來對所述系統充電，其中

●所述熱存儲介質在經由熱交換器(16，16a，16b)連接在一起的熱存儲池(24)、中間存儲池(22)和冷存儲池(20)之間循環，其中

○將來自所述冷存儲池(20)的一定比例的熱存儲介質在流經所述熱交換器的一定部分之后分出并引導到所述中間存儲池(22)，或者

○將來自所述中間存儲池(22)的一部分熱存儲介質在流經所述熱交換器的其它部分之前與來自所述冷存儲池(20)的熱存儲介質混合；

通過采用來自所述熱存儲介質的熱量對工作流體環路中的工作流體加熱，以及通過熱力機(30)使所述工作流體膨脹，來對所述系統放電。

12.如權利要求11所述的方法，其中，在放電期間，將來自所述中間存儲池(22)的熱存儲介質在流經所述熱交換器的一定部分之前與來自所述熱存儲池(24)的熱存儲介質混合，或者將來自所述熱存儲池的一定比例的熱存儲介質在流經所述熱交換器的其它部分之后分出并引導到所述中間存儲池(22)。

13.如權利要求11所述的方法，其中，通過所述熱交換器(16，16a，16b)將熱存儲介質從所述冷存儲池(20)泵入所述熱存儲池(24)，并且部分到所述中間存儲池(22)中。

14.如權利要求11所述的方法，其中，通過所述熱交換器(16，16a，16b)將熱存儲介質從所述熱存儲池(24)和所述中間存儲池(22)泵入所述冷存儲池(20)。