用于加热和冷却工作流体的方法、蓄热器和蓄热器系统的制作方法

文档序号:4502479阅读:151来源:国知局
专利名称:用于加热和冷却工作流体的方法、蓄热器和蓄热器系统的制作方法
用于加热和冷却工作流体的方法、蓄热器和蓄热器系统本发明涉及用于利用至少一种热化学的蓄热器介质来加热和冷却工作流体的方法、蓄热器和蓄热器系统。通常的蓄热器利用以热容量大为见长的蓄存介质比如水。“明显的”或“可感觉到的”热量被蓄存起来。使蓄存介质在加载与卸载之间的温度跨度内发生相变,就可以实现较高的能量密度。这种潜热式蓄存介质的优点是,蓄存器温度略微升高,同时吸收大量热量。然而,对应可感觉到的和潜在的蓄热来说,为了能长时间地蓄存,蓄存器必须绝热。就热化学的蓄存器而言,感觉不到蓄存的热量。低温范围内的合适的可逆反应尤其是吸收过程,比如工作媒介被固体吸收或吸附。如果这种吸收式蓄存器被加载,具体为,给热化学的蓄存器介质输送热量,就会有可挥发的物质例如水析出。为此例如可以给蓄存器介质输送热的干燥的气流,其中,在加载时通过解吸而析出的水被热的干燥的气流吸纳,并与该气流一起离开蓄存器。经过如此冷却的、潮湿的气流往往被排放至外界。为了能在以后的时刻释放出吸收热量,给加载的蓄存器介质输送水蒸汽,其中,在水蒸汽积存到吸收材料上时,化合能量以热量的形式释放出来。 此外已知热化学的蓄存器材料,对此,在给蓄存器材料输送热量的情况下,由于发生化学反应而释放出物质(加载)。如果该物质在以后被输送给加载的蓄存器材料,则由于反向进行的化学反应而释放出反应热量(卸载)。例如由现有技术已知热化学的蓄存器材料,对此,在输送热量的情况下会出现分解反应,并形成至少一种分解产物和(可挥发的)物质。如果以后再次给分解产物输送物质,就会释放出反应热量。如果利用已知的热化学的蓄存器物质来加热和/或冷却工作流体,其中工作流体流经热化学的蓄存器介质,则在蓄热器介质加载时,释放出来的物质被工作流体吸纳,其中,由于在工作流体中积聚和/或存在有所释放的物质而会出现问题。如果例如有水在解吸过程中或者在分解反应中释放出来并被工作流体吸纳,工作流体中的水蒸汽浓度就会上升,这会导致在后续使用工作流体时出现并非所愿的冷凝现象。如果把在加载时释放出来的物质与气流一起排放到外界,就会造成热量损失和物质损失,致使以后必须再次提供物质用来卸载蓄热器介质。最后不利的是,在工作流体流经热化学的蓄热器时,会把杂质和颗粒引入到蓄热器介质中,这会造成蓄热器介质损毁和/或蓄热器功率下降。本发明的目的是,提出一种方法、一种蓄热器和一种蓄热器系统,其中并不会出现前述缺点。此外,本发明的目的是,分别提出开头部分所述类型的一种方法、一种蓄热器和一种蓄热器系统,其能以简单的方式实现在新的应用领域使用,且具有高的蓄热效率。在开头部分所述类型的方法中,前述目的的实现方式为,将工作流体引导经过至少一个具有蓄热器介质的热化学的蓄热器,将工作流体无接触地引导至蓄热器介质,在给蓄热器介质加载时,使热流从工作流体传递至蓄热器介质,且有至少一种物质由蓄热器介质释放出来并从蓄热器排出,在蓄热器介质卸载时,在释放热量的情况下把该物质输送给蓄热器介质,或者输送给蓄热器介质的在蓄热器介质加载时产生的至少一种反应产物,并使热流传递至工作流体。相应地,本发明的蓄热器具有蓄存器区域和用于工作流体的流经区域,该蓄存器区域具有至少一种蓄热器介质,其中,流经区域在材料上与蓄存器区域隔开,使得工作流体在流过时无接触地引导至蓄热器介质,其中,流经区域与蓄热器区域相互连接,从而在蓄热器介质加载和卸载时能在工作流体与蓄热器介质之间进行热量传递。在这里,本发明基于如下基本构思规定在蓄热器介质加载或卸载时在工作流体与热化学的蓄热器介质之间进行间接的热量传递,其中在加载时需要的热量输送导致工作流体冷却,在蓄热器介质卸载时释放的吸收热量或反应热量导致工作流体变热。由于工作流体与蓄热器介质在材料上隔开,所以尤其在蓄热器介质加载时并不会使得由蓄热器介质释放的物质被工作流体吸纳,这对其组分必须满足一定要求的工作流体尤为有利。如果在蓄热器介质加载时例如产生水作为(可挥发的)物质,则按照本发明的方法,工作流体中的水蒸汽浓度并不会出现上升。这尤其在如下情况下有利在工作流体中加载大量水蒸汽会导致缺点,例如由于在后续使用工作流体时形成冷凝水。由于工作流体与蓄热器介质在材料上隔开,由此确保不会有干扰的或对蓄热器功率有害的物质和/或颗粒随着工作流体进 入到蓄热器介质中。此外,由于工作流体与蓄热器介质之间的隔开,可以调节一方面在工作流体的流经区域中另一方面在用于蓄热器介质的蓄存器区域中的不同的压力水平,这允许有利地改进本发明。下面将对此再予以详述。本发明的另一方面涉及本发明的方法、蓄热器和蓄热器系统用于加热或冷却压缩空气蓄能发电站的压缩空气的用途。该方面本身具有创造性意义。就由现有技术已知的压缩空气蓄能发电站而言,在加载洞穴蓄存器时通过空气压缩而产生的热量被排出,然后在卸载时通过古生化燃料的燃烧又被输送(透热式压缩空气蓄存)。用来蓄存在压缩时产生的且为了减压再次需要的热量的以前的方案(绝热式压缩空气蓄存)基于使用感应式热量蓄存,特别是利用水泥、陶瓷或类似的耐高温材料作为蓄热器介质,这比如在EP I 857 614A2中有所记载。由于感应式热量蓄存的特性,需要高温和/或大的蓄存器体积,这结合压缩空气蓄存的高达80巴的高压水平会给压缩器技术和/或热量蓄存带来问题。由于本发明使用了热化学的蓄热器,故减少了蓄热器材料的需要量,这在构造上导致耐压要求降低,以及导致热量蓄存成本降低。本发明的方案特别是结合使用在加载时产生水作为可挥发物质的蓄热器介质将有利于加热和冷却压缩空气蓄能发电站的压缩空气。由于工作流体与蓄热器介质在材料上隔开,故工作流体中的水蒸汽浓度在加载蓄热器介质时保持恒定,其中,在加载时释放的水例如通过另一种气流或者以其它方式从蓄热器的蓄存器区域中排出。原则上例如也可以从蓄存器区域中吸出所产生的水蒸汽。如果替代地使用热化学的蓄热器系统,对此,工作流体吸纳可挥发的物质(水),则在蓄存器壁上和在蓄存器(洞穴)中会出现气态水的(明显)冷凝,其中,由蓄能器回路得到冷凝热量,这降低了热量蓄存的效率。此外,凝聚在壁上的水导致不可控的堪比于坑底(Sohlung)的溶解过程。坑内余留水量持续增多,进而必须定期抽出。据本发明的方法的一种优选的实施方式所规定,把在蓄热器介质加载时释放出来的从蓄热器排出的物质蓄存起来,且为了卸载蓄热器介质而从蓄存器取出,并被回收给蓄热器。因而原则上无需为了蓄热器介质的卸载而从外面提供和输送物质,但可以规定把这种物质用来补偿在蓄热器系统中可能出现的物质损失。为了能把在加载蓄热器介质时释放的物质从蓄热器中排出,和/或为了卸载蓄热器介质而把该物质(又)输送给蓄热器,可以使用辅助流体尤其是气流更特别地是空气流,其中,辅助流体流经蓄热器,进而与蓄热器介质和/或与蓄热器介质的在加载蓄热器介质时形成的反应产物接触。由此便于把物质从蓄热器的蓄存器区域排出和将物质输送给蓄热器的蓄存器区域。相关地进一步有利的是,使辅助流体在材料上与工作流体的流动路径隔开的优选封闭的回路中引导。由于辅助流体与工作流体之间在材料上隔开,所以能可靠地避免所释放的物质过渡到工作流体中。利用封闭的回路可以实现物质回收,其中,在加载蓄热器介质时通过辅助流体输送的物质首先与辅助流体分离,然后可以蓄存起来以便在蓄热器介质卸载时使用。与蓄热器介质的卸载相关地,于是从物质蓄存器得到物质,并把该物质混入到辅助流体中,该辅助流体用于把物质输送至蓄热器介质或者输送至蓄热器介质的在加载时形成的反应产物。不言而喻,辅助流体优选不与所释放的物质发生反应,这便于物质的分离。在加载蓄热器介质时释放的物质可以通过相变而与辅助流体分离,其中,在这种相变时释放的能量优选至少部分地蓄存起来,且可以在蓄热器介质卸载时用于利用所述物质,以便该物质再次相变。如果在加载时产生蓄热器介质的水或水蒸汽作为(可挥发的)物 质,则所述水或水蒸汽可以采用简单的方式通过冷凝从辅助流体中析出。在这种情况下,冷凝热量可以蓄存在另一蓄热器中,其中,例如可以设置潜热蓄热器、另一热化学的蓄存器,或者也可以设置感应式的蓄热器。为了卸载蓄热器介质,于是使得冷凝水蒸发,并又输送给辅助流体,其中,所蓄存的冷凝热量用于蒸发。由于蒸汽状的水在封闭的回路中在蓄热器系统的蓄热器与冷凝器或相变换器之间输送,所以能避免因水蒸汽排放到外界造成的热量损失。所释放的物质与辅助流体一起优选在封闭的回路中引导。但本发明当然允许为了补偿物质损失而把物质按所需要的量输送给辅助流体的(封闭的)回路。对辅助流体的回路式引导尤其是当本发明的方法和蓄热器用于加热或冷却压缩空气蓄能发电站的压缩空气时有利。因而如果与本发明的方案相反,在加载蓄热器介质时释放的水蒸汽被工作流体吸纳,则所蓄存的空气的空气湿度,在洞穴蓄存器中的水冷凝出来之后,在卸载时往往无法再足以(完全)释放所蓄存的热功率。结果,所蓄存的空气在进入到蓄热器中之前为了卸载蓄热器介质而被混有水蒸汽。必须利用热能才能产生水蒸汽,这降低了蓄热器的效率。在喷射器把水喷入到蓄热器中时,还会造成蓄热器介质损毁。这些缺点在按照本发明提出的对辅助流体的回路式引导中不会出现,其中,有足够量的可挥发的物质在辅助流体回路中循环,或者为了卸载蓄热器介质而从回路的蓄存器获得,并在进入到蓄热器中之前又输送给辅助流体。术语“热化学的蓄热器介质”系指一种蓄热器材料,其通过热量输送由于解吸过程和/或至少一种化学反应特别是分解反应会释放水和/或至少一种物质。通过解吸过程和/或化学反应吸热地排出物质,这就是本发明意义下的“蓄热器介质加载”。为了卸载蓄热器介质或者为了释放吸收热量和/或反应热量,需要把挥发的或分离的物质再输送给吸收媒介或者输送给在化热反应时形成的反应产物。吸收媒介可以从一组沸石和/或硅胶中选取。此外可以使用下述蓄热器介质,即就此而言,由于分解反应例如金属氢氧化物特别是氢氧化钙和/或氢氧化镁的分解,以及通过金属氢化物特别是氢化镁的分解,在加热时出现热量释放。另外,可以进行其它化学反应,且本领域技术人员知道,在输送热能情况下释放出物质(加载),而在以后卸载时在输送物质的情况下产生吸收热量和/或反应热量。结合本发明特别是应使用下述蓄热器介质,即就此而言,在蓄热器介质加载期间由于解吸或者特别是由于分解反应而产生作为反应产物的水。结合本发明特别是已表明,最好能将各种不同的蓄热器介质混合。相关地可以使用混合蓄存器,其中将沸石用作氧化镁的承载材料。不言而喻,前述列举并非穷尽。特别是也可以与在卸载时释放出反应热量的这种蓄热器介质一起使用其它在卸载期间出现吸收热量释放的蓄热器介质。为了在加载蓄热器介质时支持排出可挥发的物质,按照本发明的另一优选的实施方式所规定,在蓄热器中或者在用于蓄热器介质的蓄存器区域中的压力水平在加载时下降。这样就能在加载蓄热器介质时促进解吸过程。这同样适用于在加载蓄热器介质时出现分解反应的情况。尤其是相关地规定,蓄热器介质区域中的压力水平在加载蓄热器介质时相比于外界压力有所下降。此外可以规定,在卸载蓄热器介质时提高压力水平,用于支持顺畅的过程或反应。优选使用在加载时通过解吸或分解反应释放出作为可挥发物质的水的蓄热器介 质,这尤其便于从辅助流体中析出可挥发的物质。在这里,可挥发的物质可以通过冷凝与辅助流体分离,且可以通过蒸发又输送给辅助流体。为了促进冷凝,冷凝可以在辅助流体的相比于蓄热器中(或者用于蓄热器介质的蓄存器区域中)的压力水平有所提高的压力水平上进行,而蒸发则在辅助流体的相比于蓄热器中的压力水平有所减小的压力水平上进行。按照本发明的方法的一种特别简单的实施方式所规定,辅助流体的流向在蓄热器介质的加载与卸载之间转换时逆反。由此可以一方面在蓄热器的用于蓄热器介质的蓄存器区域中,另一方面在置于蓄热器之后的作为相变换器的冷凝器/蒸发器中,在设备代价较小的情况下,调节不同的压力水平。为了确保在加载蓄热器介质时工作流体明显冷却,可以规定在流经热化学的蓄热器之前或之后对工作流体进行预先冷却或事后冷却。在蓄热器介质卸载时相应地可以规定对工作流体进行预先加热或事后加热,以便明显提高工作流体的温度水平。为此可以在热化学的蓄热器之前或之后至少设置另一个蓄热器或传热器,优选设置潜热蓄热器或感应式蓄热器。不言而喻,在前或在后设置的蓄热器或传热器在不同于热化学蓄热器的温度水平上工作。本发明的前述方面和特征以及本发明的下面将借助附图
介绍的方面和特征,可以相互独立地实现、任意组合地实现,但也可以分别与本发明的至少一个主权项的前序部分特征相结合地实现,尽管其未详细记载。在这里,所记载的任一特征和方面本身均具有创造性意义。也可以将从属权利要求的特征与至少一个主权项的前序部分特征任意地组合,尽管其未明确提及。本发明的其它优点、特征、特性和方面可由下面借助附图对优选实施方式的说明得到。其中图I为带有热化学的蓄热器的本发明的蓄热器系统在加载热化学的蓄热器介质时的不意图;和图2示出图I中所示的在卸载蓄热器介质时的蓄热器系统。图I和2中所示为用于利用至少一种热化学的蓄热器介质3来加热或冷却工作流体2的蓄热器系统I。工作流体2是空气,其用压缩器4压缩并作为压缩空气蓄存在洞穴5中。压缩空气在未详细示出的压缩空气蓄能发电站中用于蓄存能量。不言而喻,针对蓄热器系统I的结构和工作方式所做的如下说明并不局限于对用于在压缩空气蓄能发电站中蓄存能量的压缩空气进行冷却或加热。按照所示实施方式,蓄热器系统I被设置用于对通过压缩而变热的工作流体2在蓄存于洞穴5中之前进行冷却,其中,在此要排出的热能Q应蓄存在蓄热器6中。蓄热器6具有来自用于工作流体2的流体管路7的暂存器,这些流体管路形成工作流体2的流经区域7a。流体管路7嵌入在作为实际蓄存材料的热化学蓄热器介质3中,其中,蓄热器介质3设置在蓄热器6的蓄存器区域6a中。作为蓄热器介质3,可以采用由沸石和氧化镁构成的混合物。不言而喻,原则上也可以采用其它热化学的蓄热器介质。蓄热器6的流经区域7a在材料上与蓄存器区域6a隔开,使得工作流体2与蓄热器介质3无法混合。另外,流经区域7a与蓄存器区域6a相互连接,使得在加载和卸载蓄热器介质3时能在工作流体2与蓄热器介质3之间进行热传递。就此而言,蓄热器6具有蓄存器区域6a,蓄热器介质3容纳在该蓄存器区域中。蓄存器区域6a具有用于辅助流体8的未示出的输入管道和输出管道,其中辅助流体8可流经蓄存器区域6a。辅助流体8穿过蓄热器介质3,或者沿着蓄热器介质3经过,使得工作流体2在流经蓄热器6时无接触地引导·至蓄热器介质3,而辅助流体8在流经蓄热器6时与蓄热器介质3接触。蓄热器系统I因而被构造用于在辅助流体8与工作流体2之间进行间接的热传递。辅助流体8在封闭的回路9中引导。在此,辅助流体8在该回路9中首先流经穿过蓄热器6的蓄热器介质3的流动路径,然后经由压缩器10沿着相应管道输送给相变换器
11。在相变换器11与蓄热器6之间的管道上设置有减压器12。另外,蓄热器系统I具有用于冷凝水的贮水池13或蓄存容器。最后设置有另一蓄热器14,该蓄热器可以是潜热蓄热器,或者也可以是热化学的或感应式的蓄热器。回路9与蓄热器6、压缩器10、相变换器11和贮水池13以及减压器12形成一个用于辅助流体8的封闭的系统。并非规定在辅助流体8与工作流体2之间进行材料交换。此外优选也未规定在辅助流体8与外界之间进行材料交换。但原则上也可以规定从外界或外部蓄存器向回路9中输入水,以便补偿水损失。下面介绍所示蓄热器系统I的工作方式。工作流体2与辅助流体8同时流经蓄热器6。由于在辅助流体8与通过压缩而变热的工作流体2之间有温差,热流Q从工作流体2经由流体管路7传递至蓄热器介质3。这导致给蓄热器介质3加载,如图I中所示。在给蓄热器介质3加载时,工作流体2的热量用于把至少一种可挥发的物质15从蓄热器介质3吸热地排出,在这种情况下,可挥发的物质15被流经蓄热器介质3的辅助流体8吸纳,并与辅助流体8—起从蓄热器6中输出。这在图I中示意性地示出。可挥发的物质15在所示实施例中是水。在加载时,蓄存器区域6a中的压力水平由于蓄热器介质3而下降,其中利用压缩器10将辅助流体8与可挥发的物质15 —起从蓄热器6中吸出。由于蓄热器6中的水蒸汽局部压力在蓄热器介质3的一侧改变,可挥发的物质15出现迅速蒸发。辅助流体8与蒸汽状的物质15 —起经由压缩器10被引导至相变换器11,该相变换器按照冷凝器运行方式工作。通过压缩器10的抽吸式运行,同时提高了相变换器11中的辅助流体8的压力水平。此夕卜,对物质15进行输送的辅助流体8出现温度升高。在冷凝器11中,物质15随后通过冷凝与辅助流体8分离,其中在辅助流体8的相比于蓄热器介质3侧的蓄热器6中的压力水平有所提高的压力水平上进行所述冷凝。在冷凝时产生的水蓄存在贮水池13中。在相变换器11中的辅助流体8冷却时释放的热能Q蓄存在蓄热器14中。结果,辅助流体8在高温水平上离开蓄热器6,且是水蒸汽饱和的。通过接下来的压缩,能量进一步输入到辅助流体中,这导致温度进一步提高。冷却了的辅助流体8离开相变换器11,且含有少量水蒸汽。通过减压阀12使得辅助流体8减压,进而在返回到蓄热器6中之前进一步降低温度。于是经由通至蓄热器介质3的输入管道,辅助流体8可供再次吸纳可挥发的物质15之用。为了进一步降低待冷却的工作流体2的温度,在需要情况下可以在蓄热器6之前或之后至少连接另一蓄热器16。该蓄存器16于是在不同于作为主要蓄热器的蓄热器6的温度水平上工作。另一蓄热器16优选可以是潜热蓄热器或感应式蓄热器。另外,原则上也可以把另一蓄热器16设计成热化学的蓄热器,其中可以采用与蓄热器6中不同的蓄热器介质。
此外,可以利用干燥的冷却了的辅助气体8来预先冷却工作流体2,这在图I中用虚线17示意性地示出。现在图2中示意性地示出了蓄热器介质3的卸载情况。待减压且待加热的工作流体2从洞穴5经过蓄热器6的流体管路7。在这里,压缩器10按照压缩运行方式工作,其中一方面在相变换器11中另一方面在蓄热器6中出现局部压力变化。蓄存在蓄热器14中的冷凝能量Q与相变换器11中的压力减小共同地导致从贮水池13得到的水作为可挥发的物质15蒸发。所产生的水蒸汽借助辅助流体8被压缩器10压缩,并在压力下输送给蓄热器介质3。在向工作流体2传递热量的情况下,可挥发的物质15与蓄热器介质3放热地结合。因而在蓄热器介质3卸载时,由于吸收过程和形成氢氧化镁,释放出传递至工作流体2的吸收热量和反应热量。热流Q的传递导致工作流体2在流经蓄热器6时出现温度升高。在可挥发的物质15从辅助气体8分离出来之后,干燥且炙热或温热的该物质到达减压器12、减压进而冷却。相变换器11现在按照蒸发器运行方式工作,水蒸汽在该相变换器中再次被吸纳,直至蓄热器介质3彻底卸载,或者水停止吸附在蓄热器介质3上,和/或形成氢氧化镁的反应停止。为了明显地降低工作流体2的温度,在需要情况下也可以在作为蓄热器系统I的主要蓄热器的蓄热器6之前和/或之后连接另一蓄热器16,该另一蓄热器可以是热化学蓄热器、潜热蓄热器或感应式蓄热器。另一蓄热器16于是相应地在不同于蓄热器6的温度水平上工作。如图2中所示,必要时可以规定利用干燥且温热的辅助气体8对工作流体2在流入到蓄热器6中之前进行预加热,这在图2中用虚线18示意性地示出。蓄热器系统I能实现对在蓄热器介质3卸载时释放的热能Q几乎无损失地进行蓄存,并在时间上错开地再次加以利用。蓄热器系统I的用于热能Q的蓄存功率可根据需要来调整,从而也可应用于远程热量利用领域,和/或应用于压缩空气蓄能发电站。相应地选择蓄热器介质3,就可以调节蓄存器容量和可用的温度范围。利用辅助流体8来输送可挥发的物质15,由此避免可挥发的物质15富集在工作流体2中。此外,通过工作流体2与蓄热器介质3的分离,也不会因工作流体2中的干扰物质而对蓄热器介质3的蓄存能力造成干扰或影响。使辅助流体8在封闭的回路中引导,这样可以几乎完全避免在可挥发的物质15从辅助流体8中冷凝出来时出现热量Q的损失,其中冷凝热量Q被暂存在蓄热器14中,且可以再次用于使可挥发的物质15以后蒸发 。这有助于提高利用所述蓄热器系统I进行蓄热的整体效率。
权利要求
1.用于利用至少一种热化学的蓄热器介质(3)来加热和冷却工作流体(2)的方法,其中,将工作流体(2)引导经过至少一个具有蓄热器介质(3)的热化学的蓄热器¢),其中,将工作流体(2)无接触地引导至蓄热器介质(3),其中,在给蓄热器介质(3)加载时,使热流(Q)从工作流体(2)传递至蓄热器介质(3),且有至少一种物质(15)由蓄热器介质(3)释放出来并从蓄热器(6)排出,其中,在蓄热器介质(3)卸载时,在释放热量的情况下把该物质(15)输送给蓄热器介质(3),或者输送给蓄热器介质(3)的在蓄热器介质(3)加载时产生的至少一种反应产物,并使热流(Q)传递至工作流体(2)。
2.如权利要求I所述的方法,其特征在于,把在蓄热器介质(3)加载时从蓄热器(6)排出的物质(15)蓄存起来,且为了卸载蓄热器介质(3)而回收给蓄热器(6)。
3.如权利要求I或2所述的方法,其特征在于,为了把所述物质(15)从蓄热器(6)中输出和/或输送给蓄热器¢),使用一种辅助流体(8),其中,所述辅助流体(8)流经蓄热器(6),进而与蓄热器介质(3)和/或与蓄热器介质(3)的反应产物接触。
4.如前述权利要求中任一项所述的方法,其特征在于,使辅助流体(8)在一回路(9)中引导,该回路在材料上与工作流体(2)的流动路径隔开且优选封闭,其中,在加载蓄热器介质⑶时通过辅助流体⑶输送的物质(15)与辅助流体⑶分离,并蓄存起来以便在蓄热器介质(3)卸载时使用。
5.如前述权利要求中任一项所述的方法,其特征在于,在加载蓄热器介质(3)时释放的物质(15)通过相变而与辅助流体(8)分离,在这种相变时释放的热能(Q)优选至少部分地蓄存起来,且在蓄热器介质(3)卸载时用于利用所述物质(15),以便该物质(15)再次相变。
6.如前述权利要求中任一项所述的方法,其特征在于,蓄热器介质(3)的加载在较小的压力水平上进行,而蓄热器介质(3)的卸载在较高的压力水平上进行。
7.如前述权利要求中任一项所述的方法,其特征在于,辅助流体(8)的流向在蓄热器介质(3)的加载与蓄热器介质(3)的卸载之间转换时逆反。安抚
8.一种蓄热器(6),其被构造用于实施根据前述权利要求I至7中任一项的方法,具有蓄存器区域^a)和用于工作流体(2)的流经区域(7a),该蓄存器区域具有至少一种蓄热器介质(3),其中,流经区域(7a)在材料上与蓄存器区域^a)隔开,使得工作流体(2)在流过时无接触地引导至蓄热器介质(3),其中,流经区域(7a)与蓄热器区域^a)相互连接,从而在蓄热器介质(3)加载和卸载时可以在工作流体(2)与蓄热器介质(3)之间进行热量传递。
9.如权利要求8所述的蓄热器,其特征在于,蓄存器区域(6a)具有用于辅助流体(8)的输入管道和输出管道,其中辅助流体(8)可流经蓄存器区域(6a)。
10.一种蓄热器系统(I),其被构造用于实施根据前述权利要求I至7中任一项的方法,具有根据前述权利要求8或9中任一项的蓄热器¢)、压缩器(10)、相变换器(11)和优选的减压器(12),其中,蓄热器¢)、压缩器(10)、相变换器(11)和优选的减压器(12)通过用于辅助流体(8)的封闭的回路管道相互连接。
全文摘要
本发明涉及用于利用至少一种热化学的蓄热器介质(3)来加热和冷却工作流体(2)的方法,其中,将工作流体(2)引导经过至少一个具有蓄热器介质(3)的热化学的蓄热器(6),其中,将工作流体(2)无接触地引导至蓄热器介质(3),其中,在给蓄热器介质(3)加载时,使热流(Q)从工作流体(2)传递至蓄热器介质(3),且有至少一种物质(15)由蓄热器介质(3)释放出来并从蓄热器(6)排出,其中,在蓄热器介质(3)卸载时,在释放热量的情况下把该物质(15)输送给蓄热器介质(3),或者输送给蓄热器介质(3)的在蓄热器介质(3)加载时产生的至少一种反应产物,并使热流(Q)传递至工作流体(2)。
文档编号F28D20/00GK102893116SQ201180009763
公开日2013年1月23日 申请日期2011年2月3日 优先权日2010年2月15日
发明者W·鲁克, O·奥佩尔 申请人:吕讷堡洛法纳大学
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