[發明專利]用于將熱能引入水體中并從水體中提取熱能的方法和裝置

在審

• 申請號: 201680077555.3
• 申請日: 2016-12-01
• 公開（公告）號: CN108700391A
• 公開（公告）日: 2018-10-23
• 發明（設計）人: 亞歷山大·舍克納;路易斯·德魯
• 申請（專利權）人: 雷徹斯佩歇股份有限公司
• 主分類號: F28D20/00
• 分類號: F28D20/00;F28D1/02;F28D1/04
• 代理公司: 北京德崇智捷知識產權代理有限公司 11467
• 代理人: 陳麗麗

本發明涉及一種用于將熱能輸入水體（2）并從水體（2）中移除熱能的漂浮裝置（1），其中裝置（1）具有水熱交換器（4），其在裝置（1）已放置在水體（2）中之后至少部分地浸入水體（2）中，其中水熱交換器（4）具有用于傳熱液體的進口（5）和排出口（6），使得傳熱液體可以向水體（2）釋放熱能或從水體（2）移除熱能。根據本發明，裝置（1）還具有空氣熱交換器（7），其中空氣熱交換器（7）具有用于進入環境空氣的空氣入口（8）和用于排出先前通過空氣入口（8）進入空氣熱交換器（7）的環境空氣的空氣出口（9），并且其中空氣熱交換器（7）還具有來自水體（2）的水（25）的入口（11）和通過入口（11）供應的水（25）的出口（12），使得來自水體（2）的水（25）能夠流經空氣熱交換器（7）并且隨后可以離開空氣熱交換器，其中熱能可以在流經空氣熱交換器（7）的環境空氣和流經空氣熱交換器（7）的水（25）之間傳遞。

技術領域

本發明涉及一種用于將熱能引入水體中并從水體中提取熱能的裝置，以及包括該裝置的系統。

此外，描述了一種借助相應裝置加熱和冷卻結構的方法。

背景技術

由于能源成本上漲以及生態方面的原因，利用諸如風能或太陽能等天然能源來最小化化石燃料的使用變得越來越重要。由于這類能源通常僅在特定時間段內提供必要的能量，因此(太陽能電池在夜間不提供能量；風力渦輪機在靜止的空氣中會停止)，由自然能源產生的能量在能量過剩時暫時存儲，以便能夠在晚些時候(例如在夜間)利用能量。

例如，所謂的抽水蓄能電站已被證明特別適用于此目的。在這種情況下，例如借助風力渦輪機產生的動力，將水泵送至海拔較高的儲水池中。如果需要能量，在將水釋放到海拔較低的儲水池期間，可以利用水的勢能來驅動發電機，并因此產生電流。

還有人提出將熱能臨時儲存在水箱中，以便隨后借助熱交換器從水箱中提取熱能并利用熱能。

毫無疑問，先前已知的方法相對于專門使用化石能源而言確實具有優勢。然而，還有改進的余地。

發明內容

本發明解決的問題是提供一種裝置、一種系統和一種方法，通過其，可以特別有效地利用自然產生的能量。

通過具有獨立權利要求的特征的裝置、系統和方法來解決該問題。

原則上，根據本發明的裝置用于將熱量引入水體中并且用于從水體中提取熱能，其中，水體可以是例如可操作地連接到一個或多個風力渦輪機的人工池塘、人工湖或抽水蓄能儲水池。

該裝置通常包括主體，主體包括完全或部分封閉的內部中空空間，其中，中空空間的尺寸如此設計，使得裝置在放置于水體中時漂浮。優選地，裝置包括附接點，通過附接點可以將裝置固定在水體中的適當位置。

此外，裝置包括水熱交換器，水熱交換器在裝置放入水體之后至少部分地浸在水體中，因此流經熱交換器的傳熱流體通過一個或多個熱交換器壁與水體導熱接觸，以便能夠在傳熱流體與水體的水之間交換熱能。

水熱交換器包括傳熱流體的進口和傳熱流體的排出口，傳熱流體可以是例如乙二醇或其他已知的傳熱流體。如果在使用裝置之前通過管道系統將裝置連接到位于陸地上的熱泵，則傳熱流體可以通過管道系統從熱泵流向裝置。在裝置中，傳熱流體通過進口進入水熱交換器，流經水熱交換器，最后通過管道系統流回到熱泵。如果水體的水的溫度高于傳熱流體的溫度，則傳熱流體在經過水熱交換器時從水體中提取熱能并且將熱能傳導至熱泵，而熱泵相應地從傳熱流體中提取熱能(例如，用于加熱建筑物)。

根據傳熱流體的溫度和水溫，有可能(特別是在冬季)裝置周圍的水會改變其物理狀態并凍結成冰，其中在這種情況下可以從水中提取特別大量的熱能。在這種情況下，水體充當“冰蓄能器”。