[發(fā)明專利]熱能儲存器和熱交換器

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201580074605.8
• 申請日: 2015-12-18
• 公開（公告）號: CN107250706B
• 公開（公告）日: 2021-04-30
• 發(fā)明（設計）人: 帕爾·G·貝甘;克里斯多佛·格賴納
• 申請（專利權）人: 挪威能源公司
• 主分類號: F28D20/00
• 分類號: 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: 張華卿;楊明釗

熱能儲存器和熱交換器，其特點在于，其包括：多個硬化混凝土熱能儲存元件；外殼，所述元件已經布置在所述外殼中；在所述元件和所述外殼之間的體積中的活性熱傳遞和儲存介質，所述活性熱傳遞和儲存介質呈任一以下形式：滯止液體或相變材料、或布置成在所述元件和所述外殼之間的體積中流動的動態(tài)流體；用于將熱能輸送到熱能儲存器的至少一個裝置；用于將熱能從熱能儲存器排出的至少一個裝置；和隔熱體。

發(fā)明領域

本發(fā)明涉及熱能儲存器和熱交換器(thermal energy storages and heatexchangers)。更具體地，本發(fā)明涉及一種可用于在高溫下儲存和熱交換的熱能儲存器，其適用于有效地將熱能轉換為電以及用于存儲能量的其它類型的應用。

發(fā)明背景和現有技術

適于儲存來自新能源以及傳統能源的能量并在需要時釋放能量的具有成本效益的能量儲存器，顯然是更有效地利用新能源和現有能源的“缺失環(huán)節(jié)”。

能量的儲存允許在產生能量時和在需要使用能量時之間實現更好的匹配；簡而言之，這意味著“時間遷移”能量輸送的能力。這對于促進可再生能源的更高的普及是尤其重要的。通常，當不刮風時，不輸送風能，并且當太陽落山時，沒有太陽能可用。除此之外，諸如燃煤設備和核電設備的傳統的發(fā)電機組以恒定的發(fā)電量最有效地運行，而市場需求通常在每日24小時周期內強烈地變化。此外，通過將儲存器放置在用電地方的附近，意味著可以更有效地利用主電網并且可以克服傳輸中的瓶頸的限制。大規(guī)模和“電網規(guī)模”的能源儲存器顯然是充分利用可再生能源和其他能源的環(huán)保、高效的未來電力系統的關鍵組成部分。

在專利公開WO2012/169900A1中，描述了一種具有優(yōu)于現有技術儲存器的有益特性的熱能儲存器(TES)。更具體地，為熱儲存器提供了一種實用且具有成本效益的方案，該熱儲存器使用固態(tài)材料作為主要儲存介質、允許儲存高溫熱形式的能量，這意味著熱能處于足夠高的溫度，以便在蒸汽渦輪發(fā)電機組或等同裝置中有效地將熱轉換為電力。

在國際專利申請PCT/NO2013/050120中，描述了熱能儲存器如何像根據WO2012/169900A1的教導的那些一樣是有益的，以便簡化并提高各種類型的能源設備(例如聚光太陽能發(fā)電設備和核電設備)的效率。

盡管上述技術提供了重大進步，但仍然需要進一步改進。效果/成本比率以及熱能儲存器關于能源的通用性和靈活性總是需要改進。此外，為輸送諸如太陽能和風能的可再生能源提供更好的可靠性顯然是另一個目標。本發(fā)明的目的是使用新技術滿足不斷增長的需要和需求。

發(fā)明概述

本發(fā)明提供一種熱能儲存器和熱交換器，其特點在于，其包括：

多個硬化混凝土熱能儲存元件；

外殼，所述元件已經布置在所述外殼中；

在所述元件和所述外殼之間的體積中的活性熱傳遞和儲存介質(active heattransfer and storage medium)，所述活性熱傳遞和儲存介質呈任一以下形式：滯止液體或相變材料、或布置成在所述元件和所述外殼之間的體積中流動的動態(tài)流體；

用于將熱能輸送到熱能儲存器的至少一個裝置；

用于將熱能從熱能儲存器排出的至少一個裝置；和

隔熱體。