沟段2a通常为热储存器容纳流体并且因此是储存装置的一部分。然而，其还可响应于竖井I和/或第三管沟段2c中的少量的过多流体或流体短缺充当暂时的短期缓冲区，即，响应于竖井I和第三管沟段2c中的流体膨胀或缩减在第一管沟段2a内发生流体水平的变化。
[0030]然而，第二管沟段2b仅仅用作膨胀空间。如果位于竖井I和第三管沟段2c中的流体的体积例如由于加热而膨胀，那么通过诸如管道或者沟道的第一传送构件5将过多体积的流体从竖井I或第三管沟段2c传递到第一管沟段2a中。
[0031]如果第一管沟段2a的体积也不足以容纳过多体积的流体，那么通过布置在第一管沟段2a和第二管沟段2b之间的诸如管道、沟道、局部壁或单向阀的第二传送构件6来将第一管沟段2a中的流体传递到第二管沟段2b中。独立于第二传送构件6的精确设计，其被布置成使得仅在第一管沟段2a内超出一定体积时才将来自第一管沟段2a的流体传递到第二管沟段2b中，S卩，其实质上充当溢洪道。例如，如果第一管沟段2a和第二管沟段2b之间的连接部6包括局部壁，该局部壁在管沟2内延伸使得局部壁的高度适合于总是将一定体积的流体保持在第一管沟段2a内。超出该体积的任意多余流体将越过局部壁6的顶部流动到第二管沟段2b中。
[0032]该装置还包括被布置成邻近竖井I的单独的机室3，即，机室3和竖井I并不例如借助于管沟而彼此进行连接，但仍然布置得相当接近彼此。该装置还包括将机室3连接到第二管沟段2b的第三传送构件7。机室3包括用于装置的工艺部件，例如热交换器、泵、及用来从储存器的竖井提取流体或将流体返回到储存器的竖井的可伸缩提取管。假设一定体积的流体由于泄漏或事故而例如从竖井I或从管沟2a进入机室3，则使用第三传送构件7以从机室移除流体并且将流体传递到第二管沟段2b。第三传送构件7优选为管道或沟道。如参见垂直方向上，由于机室3优选位于管沟2b之上，故让重力执行移除是合适的。
[0033]当第一管沟段2a的流体体积，并且因此还有储存器中的压力降至低于预定的极限值时，可以使用泵构件8来将流体从第二管沟段2b传递到第一管沟段2a以便使体积达到预定值之上。即，使用泵构件8增加或降低管沟段2a内的流体量来平衡管沟段2a中的压力。
[0034]假设第二管沟段2b中的流体的体积变得太大，并且如果将流体传送到第一管沟段2a是可不能的，那么过多的流体将被泵送到装置外部，例如泵送到地表水径流。然而，应尽可能避免这样，因为水具有经济价值且是有限的自然资源。
[0035]当流体由水组成时，应该将管沟段2a中的流体压力水平且因此还有储存器中的压力水平平衡到为周围的地下水压力的水平。然而，当流体不是水时，应该将管沟段2a中的流体压力水平平衡到稍微低于周围的地下水压力水平的水平，以便消除从储存器到周围的地下水的流体泄漏，并且因此消除对周围的地下水的影响。例如，当在未衬砌洞穴(unlined cavern)中储存烃与化石来源或生物来源(生物燃料)、盐溶液、盐水、氨水或一些其它的冷却介质时使用该方法。
[0036]本领域技术人员认识到，本发明绝不受限于上述的优选实施例。相反，在所附权利要求的范围内的许多修改和变化是可能的。例如，机室、传送构件、管沟段以及竖井相对于彼此的布置可在垂直方向上发生变化，使得泵、沟道、管道或阀的用途适合于特定的储存器结构。
【主权项】
1.一种用于储存热能的装置，所述装置包括竖井(I)和至少一个管沟(2)，所述竖井(I)和所述至少一个管沟(2)彼此流体连通，所述管沟(2)至少包括第一管沟段(2a)、第二管沟段(2b)和第三管沟段(2c)，所述第二管沟段(2b)被布置在所述第一管沟段(2a)和所述第三管沟段(2c)之间并且连接到所述第一管沟段(2a)和所述第三管沟段(2c)，所述第二管沟段(2b)在连接到所述第三管沟段(2c)的端部(4)处进行封闭，并且所述第三管沟段(2c)还被连接到所述竖井(I)，所述竖井(I)与所述第一管沟段(2a)和所述第三管沟段(2c)适用于为热储存器容纳流体，如果所述流体的体积膨胀到超出所述竖井(I)及所述第一管沟段(2a)和所述第三管沟段(2c)的体积，则所述第二管沟段(2b)适用于用作膨胀空间，所述装置还包括第一传送构件(5)和第二传送构件(6)，所述第一传送构件(5)用于将所膨胀的流体体积从所述竖井(I)和/或所述第三管沟段(2c)传递到所述第一管沟段(2a)中，且所述第二传送构件(6)用于将所膨胀的流体体积从所述第一管沟段(2a)传递到所述第二管沟段(2b)。2.根据权利要求1所述的装置，其中所述第一传送构件(5)包括管道或沟道。3.根据前述权利要求中任一项所述的装置，其中所述第二传送构件(6)包括管道、沟道、局部壁或单向阀。4.根据前述权利要求中任一项所述的装置，还包括布置成邻近所述竖井(I)的单独的机室(3)，及将所述机室(3)连接到所述第二管沟段(2b)的第三传送构件(7)。5.根据权利要求4所述的装置，其中所述第三传送构件(7)包括管道或沟道。6.根据前述权利要求中任一项所述的装置，其中，如果所述第一管沟段(2a)中的流体体积下降至低于预定的极限值，那么通过泵构件(8)将一定量的流体从所述第二管沟段(2b)传递到所述第一管沟段(2a)。7.—种根据前述权利要求中任一项所述的装置的用途，用于将所述储存器中的流体水平平衡到稍微低于周围的地下水水平的水平，以便消除从所述储存器到所述周围的地下水的流体泄漏。8.—种根据权利要求4-6中任一项所述的装置的用途，用于出于排泄和/或安全性的原因而将所述机室(3)连接到所述第二管沟段(2b)。
【专利摘要】本发明涉及用于储存热能的装置，该装置包括竖井(1)和至少一个管沟(2)，竖井(1)和至少一个管沟(2)彼此流体连通。管沟(2)包括至少一个第一管沟段(2a)、第二管沟段(2b)和第三管沟段(2c)。第二管沟段(2b)被布置在第一管沟段(2a)和第三管沟段(2c)间且连接到第一管沟段和第三管沟段。第二管沟段(2b)在连接到第三管沟段(2c)的端部(4)处进行封闭，并且第三管沟段还被连接到竖井(1)。竖井(1)与第一管沟段(2a)和第三管沟段(2c)适用于为热储存器容纳流体。假设流体的体积膨胀到超出竖井(1)及第一管沟段(2a)和第三管沟段(2c)的体积，则第二管沟段(2b)适用于用作膨胀空间。该装置还包括第一传送构件(5)和第二传送构件(6)，第一传送构件用于暂时将所膨胀的流体体积从竖井(1)和/或第三管沟段(2c)传递到第一管沟段(2a)中，且第二传送构件用于将所膨胀的流体体积从第一管沟段(2a)传递到第二管沟段(2b)。
【IPC分类】B65G5/00, F28D20/00, F24J3/08
【公开号】CN104936872
【申请号】CN201380054688
【发明人】汉斯·皮勒布罗
【申请人】斯勘斯卡瑞典公司
【公开日】2015年9月23日
【申请日】2013年11月1日
【公告号】CA2890249A1, EP2914516A1, US20150354903, WO2014070095A1