储存热能的装置和方法

文档序号:4561435阅读:2324来源:国知局
专利名称:储存热能的装置和方法
世界上的各种能量储备并非是无限的;它们,尤其是原油的开采费用也愈来愈昂贵。由于石油衍生物的替代问题尚未解决,所以日渐减少的石油供应成为可能引起严重的能量供应短缺和紊乱的刻不容缓的问题。同时,燃烧矿物燃料造成了严重的环境污染。大气中二氧化碳含量的不断增加加重了危险的温室效应。大气中的二氧化硫造成的酸雨大大地恶化了生物圈。
高效率低成本储热将意味着巨大的优势,特别是在太阳能利用以及热电厂和核电厂的废热凝聚领域,这种优势更加明显。目前,对能量的需求越来越高,太阳能的利用不断增加,它将对下个世纪的能源供应至关重要。集能器的普及应用使替代石油衍生物成为可能,其重要意义在于集能器建造成本降低;可达到其最高效率;在高热范围内运行的好处使其具有多种用途;有利的环境保护特点;以及这种免费能源在使用时间上的无限性。
包括用聚能器收集热能的太阳能利用的唯一缺点是与季节变化有关的周期性和白天的周期。完全克服上述周期性带来的缺点的唯一办法是采取有效的储热措施,以某种方式将春季到秋季收集的太阳辐射能储存起来以备冬季之用,从而实现例如满足所有利用太阳能加热和供应热水之需求的目标。另一种储热应用是利用储存的太阳能或其它热源为工业、农业、食品工业以及加工业供应连续的热能。
在某些要求加热和供应热水的场合如公寓、公共设施,办公楼、工业及加工工厂、动物饲养场所、帐蓬、温室以及某些农业和食品工业(干燥、加热过程)的运行等等,极有可能用集能太阳能设备取代传统的能源。所有这些用途可大大推广太阳能的使用。
利用热电厂和核电厂的废热回收,移动式储热设备按下述方式可解决为工业和加工业以及要求高热量的公共设施供以恒定热量的问题,即把具有高储热能力的移动设备或罐体/容器连接到集能系统上或连接到其它上述电厂的连接站上,在迅速充热后,储存的热容量用迅速放热的方法被直接释放并传递给终端用户设备或传递给另一储热设备。这些移动式储热装置还可以与传统的加热和供热系统连接,从而有效地缩短制热地与终端用户之间的距离。
目前已知几种不同形式的储热方法。至于储存系统的类型,有显热储存装置和潜热储存装置。固体材料最适于储存显热。加热并冷却过的固体可以储热而不会发生相变。显焓决定储热能力。这种储热方法包括两种形式固体本身从例如砾石研磨系统中的集热器输运热量;或者固体留在集热器内,而由液态介质或气体输运热量。
如果储热介质是一个固体并且充分展开,那么斜温效应很容易实现在一个薄壁圆筒内,热量输运介质沿轴向流动,其特征是热量输运距离短,传热表面大,但导热率低。在充放热过程中,热量沿储热容器的高度有三种分布方式在第一种中,与流量相比,传热表面和传热系数低(如考巴氏(cowpet))系统;在第二种中,情况与第一种相反(如砾石研磨过程)。在这两种情况下都有轴向传热,这使得温度分布更为平缓。在第三种中有一暂时的热量范围,它随着充、放热过程而上、下浮动,如同具有一定排量的纯净液体容器内的混合范围。其优点是,整个放热过程中出口温度几乎不变;其缺点是,传热液体必须流经整个系统,并且当传热仅发生在较窄的暂时区域时,传热液体的压力下降。
固体介质的储热比容量及其热量变化范围通常较大,但是,多数情况下,它不能被完全利用。在金属中,铸铁具有最高的储热能力,但是它的大比重是其缺点。三氧化二铝(Al2O3)和氧化镁(Mgo)的储热能力高,但其价格昂贵。
利用潜热储热,不涉及热量变化,但涉及储存介质在恒温下的相变,大多数种类的潜热都涉及由液相向气相的转变。其缺点是,汽相介质的储热能力相当低,这就是为什么这种利用潜热的储热方法得不到应用的原因。储存潜热意味着仅有微小体积变化的熔解储热。相变储热的优点是除了潜热外,液相和固相介质的显热也可利用。潜热容器是一种恒压恒质系统,在较高的温度下,其储存能力也较高。使用两种成分,尤其是低共熔点的两种成分或更多种成分的混合物,可以在不显著降低相变焓的情况下降低其熔点。
储存介质可分为单质材料以及双元和三元系统。
在单质材料中,氟化锂(LiF)具有最高的熔解热,而具有非常有利的熔点的氢氧化锂(LiOH)则有与LiF几乎一样好的潜热。这些材料的唯一缺点是其纯质形式很昂贵,但可通过与其它具有优良储热能力的材料混合成低共熔点混合物来克服价格昂贵的缺点。
双元系统的应用非常有利,因为其熔点在一适宜的低范围内,所以在相对低的熔点可获得高的能量密度,并且可混入储热性能好但较贵的材料而使其储热能力几乎不变。这种双元系统可分为低共熔点混合物和非低共熔点混合物。低共熔点混合物因其有利的特性而最适用。
三元系统的热特性与双元系统的热特性很相似,但其熔点和价格更低,因而非常适于成本低而实用的储热系统。
还须提一下压力气体储热和其它储热系统,如吸收式储热和热化学储热。
压力气体储热包括超过100,000m3的地下压缩空气储存系统,气体涡轮机和满负荷电厂都运行于这种工况。用压缩空气储热时,如果压缩空气释放缓慢并与环境有热量交换,或者采用一分开潜热储存系统,就可实现等热释放。如果当释放过程中温度下降到更低时能获得额外的储热能力如潜热储备同时不会引入高的热应力,则可提高储热性能。能量密度随着储存压力的提高而呈线性地增大,这便是为什么在压缩空气(大于50bar)储热中,建议用高压。所有这些情况妨碍了这种系统的大量推广应用。
吸收式储热有四种基本方法。第一种方法,热量加给吸收剂材料,解吸材料引入在恒压或可调压力下运行的气体容器。对气体进行冷却可提高储热能力。其缺点是能量密度低。
第二种方法,如果气体在环境温度或相似温度下被冷凝,则其体积可更小。凝结热传给环境。释放过程中,环境热又使流体蒸发,因而所有能量都损失掉。
第三种方法,流体储热代替了吸收式储热,前者用另外的吸热介质工作并且能够在环境温度下吸收或解吸气体。
第四种方法,吸收式储热和热发动机联合工作。打开排气阀,蒸气通过蒸气发动机由锅炉流入容器,生成热引入锅炉,从而继续产生蒸气。其缺点是,因为吸收盐的质量密度低而使能量密度也低,尽管吸收热值很有利。
热化学储热的实质是热能被储存在可逆化学反应的结合能的形式中。这种化学反应发生在有或者没有催化剂的条件下,化学反应后、参与反应的物质被分开并分别储存。在该过程中,尚未使用的蒸发热在凝结(充热)时形成,并且使储热效率下降。另一缺点是催化剂的使用寿命十分不利。
对储热能力的比较结果表明,在各种储热系统中,使用液体储热介质的储热系统其能量密度为12.5%;带有金属介质的固体储热系统其能量密度为25%;带有非金属介质和相变储热介质的固体储热系统其能量密度为37.5%。
潜热储热可获得比显热储热高的能量密度。压力系统的饱和压力高于大气压并要求使用压力密闭容器,所以这种系统不实用。吸收式储热系统至少需要一个压力密闭容器;而热化学储热系统在反应物质以流态储存时则需要几个不同压力的压力密闭容器;这些条件及其低的能量密度是这类系统的缺点。
潜热储热系统都优于上述几种系统,因为其恒定的释放温度能提供比温度逐渐下降的显热储热更高的效率。潜热储热系统的另一个优点是,固相的显热、相变的潜热以及液相的显热都能用于需热场合。
在本发明中,基本思想是,相变、带有最高能量密度非金属载体的固体储热介质以及恒定的释放温度在目前已知和应用中的储热系统中是最有利的。然而,这些储热介质尚不能满足如下一些要求低成本、可逆性、有利的熔解温度以及各种情况下对结构/建造材料的防腐蚀能力。基于对这一事实的考虑,本发明解决如下一些低共熔点介质的应用问题氢氧化钠(NaOH),氢氧化钠—硝酸钠(NaOH-NaNO3),氢氧化钠—氢氧化锂(NaIG-LiOH),以及氯化锂—氢氧化锂(LiCl-LiOH),这些低共熔点介质在实验中显示出恒定的可逆性并且具有有利的熔点、高储热能力以及对所使用的结构材料的防腐蚀能力。
美国专利No.4,244,350描述了一种不同的解决方法,它包括用太阳能运行的一热容器;其中实现了一种传热方法。运行中通过加热蒸气在过热管道系统内产生过热蒸气。然而这种装置的效率低并且其结构不适于长期储热。
美国专利No.4,391,267描述了一种储热材料;其要点是某种液体晶体熔质在某一特定温度自发地或通过成核人为地变成晶体状态。成核过程中在熔质内加入某种添加剂,从而当熔质熔化时便形成一种混合物。这种添加剂可含有磷酸氢二钠、磷酸氢二钾或其铵盐或钠的等价物盐。这种添加剂在固化材料时有助于控制晶体的大小和生长并且防止熔质结晶成错误的形式。
这种方法的实质是这种材料即熔质在加热时储存相变所需的热量,而在重新结晶时释放出热量。然而,它仅描述了帮助结晶的某过程,并没有解决这种结晶材料永久性重复使用的问题。另外一个缺点是它没能解决用太阳能加热结晶材料的问题,因此它既不能利用太阳能进行加热,也不能重复使用这种结晶材料。
美国专利No.4,355,627描述了一种用太阳能集热器或热泵工作的储热系统。其要点是数个常规几何形状的分开的热罐在一大容器内形成一热罐堆。储热单元的外壳含有如玻璃、金属颗粒的传热材料并包括储热材料本身。
其缺点是它没有利用加热过的结晶溶质即相变热来储热,所以它不能获得高储热能力也不适于长期储热。
本发明的目的是提供一种热能储存方法,特别是太阳能或其它高温热源如电厂或核电厂的储热。在这种方法中,由传热介质从热源传递的热量用相变的方法储存起来;储热装置中的热容器内含有一种储热能力高的结晶材料,可能是一种低共熔点材料;这种材料被来自热源的传热介质加热直到熔化的结晶材料充满热量并将热量储存起来。然后在放热时,传热介质循环流动,熔质被冷却至到完成相变即再结晶,也即其最佳冷却状态。储存的热量按这种方法被取出,在这个过程中使用的结晶材料和低共熔点材料能够整体上保证其可逆变化在相变过程中重复多次;它们与所用的结构材料只发生微弱的反应或者根本就不发生反应;它们不太容易腐蚀,并且其热参数使其具有高的相变储热能力。
根据本发明的热能储存装置的另一特点是,储热罐的加热—冷却管道具有肋状表面,从而提高了散热和吸热能力。在安装的设备上,换热器的加热管道也加有肋表面以获得更好的散热能力。
根据本发明的热能储存装置的优越的特点通过这样的事实得以提高,即监视、状态检测和控制装置连接到计算技术装置、例如连接到一台计算机。
根据本发明的可移动系统的热能储存装置,其有利的构造形状在于其加热—冷却管道的管端口和其热容器起始部分的管端口装有某种连接件,它们可以连接到传统加热系统和热电厂或核电厂的冷凝系统或者其它传热站,从而可以给这种可移动储热装置充热。
根据本发明的储热装置及方法的目的是克服已知储热装置的结构及其方法的缺点,并能长期储存由集能器以及热电厂和核电厂的废热凝聚获得的热能。借助采用相变储热这种效率最高的储热方法的储热装置,以及通过最大程度地减少对流换热损失可以实现上述目的。另一目的是能够按几种方式使用储存的热量。
另一目的是不需建造服务管道系统而是由移动式储热装置为消费者直接供应所接收并储存的热能。这样通过利用免费能源和使用最经济实用的输热方法可以获得额外的优点。
附加目的是利用这种利用结晶材料的相变热的储热方法。在技术文献及实际应用中,这是一种最有利的储热方法但仍有许多技术问题。这种方法应按某种方式使用,以使得可利用某些结晶混合物和低共熔点材料实现稳定、高效、经济实用地储热,而这些结晶混合物和低共熔点材料应具有永久的可逆变化性(由实验证实)、有利的熔点、高的熔解热和高储热能力、以及对用于实施构造中的结构材料的抗腐蚀能力。
根据上述目的,本发明的储热装置主要适用于储存来自太阳能集热装置的热能。根据本发明的储热装置包括以下部分一个或多个收集太阳辐射能的太阳跟随集热器组件;含有传热介质用以接收所集聚的太阳热能的接收器,它被设置于集热器组件的聚焦处;热传热介质和冷传热介质的主级管道和次级管道,它连接集热器组件和热容器并具有一个或多个循环装置(即循环泵)。
储热装置包括装有某种适于相变储热的结晶材料的热容器。在该容器内,用于充热和抽取所储存的热量的加热—冷却管道安装并嵌入某种结晶材料或其熔质中,这些管子的出口部分通过阀门连接到输运载热介质的主级管道上和通向集热组件的次级管道上,一个或多个(有时没有)换热器连接到一个或多个用热装置上。
热容器、换热器、输运载热介质的主级和次级管道,以及中间连接管都覆有绝热层。热容器、各种管道以及换热器都装有状态感应和控制装置,用以确定或调节载热介质的特性以及测量和探测上述载热介质的温度。
储热装置的热容器和输运传热介质的管道的主要部分通过中间连接管连接到一个装有惰性气体、通常为氮气的膨胀罐上。热容器及相关组件的数量与储热及用热需求一致。
本发明的目的是制造一套热能储存装置,其中包括具有可移动系统的储热装置并作为基本部分。它可以由车辆以容器形式(如铁路火车罐等)输送;一个或多个热容器装备有结晶材料、加热和冷却管道、出口连接管端口和连接件、绝热包层、以及温度仪表和状态感应及控制装置。
根据本发明的储热装置和另一优点是热水供应装置如锅炉可以连接到其上。
根据本发明的储热装置的应用场合的收益还有,与储热装置相连的用热装置可满足任何形式的热量需求,例如它们可通过传热或输热装置同时参与几个加热活动,当连接气候装置时,它们参与其加热—冷却活动;当连接吸收冷却系统时,它们参与其加热—冷却活动;当连接干燥器的输热装置时,它们参与干燥活动,以及除了上述用途之外,它们还可为各种工业和加工业活动及运行供热。
下面将根据表明结构实例的附图来描述本发明。


图1表示出了作为基本部分的储热装置1的热容器2、连接到热容器2上的换热器11、热水供应、储存锅炉11a以及装有惰性气体的膨胀罐18。
图1表示出了储热装置1的热容器2;运行前给热容器2充以结晶储热介质3。在该结晶材料3及其熔质3a内嵌入了输运载热介质20的加热—冷却管4。
由图中可见,起始于集热组件7的热源7a并负责输运载热介质的主级管8通过循环泵21、阀门6和进口管端5被引至热容器2的加热—冷却管4。然后它返回到加热—冷却管4的管端5,并通过阀门6和次级管9回到集热组件7的热源7a,于是加热热容器2的循环结束。
图1还表示出了换热器11如何通过阀门6和连接管10连接到热容器2上的;换热器11通过管子连接到用热装置12上。
传热介质20的流动由热容器2开始并通过阀门6和连接管10流到换热器11,然后再返回热容器2,从而完成冷却放热循环。
由图1可见,热容器2、换热器11以及主级管8和次级管9都覆有绝热层13。在热容器2、储热介质3、主级管8和次级管9、换热器11以及传热介质20内提供有用于温度测量和探测的温度监测组件14,以及用于调节某些比特性的状态感应元件15和控制装置16。
图1还表示出热容器2和输运传热介质的主级管8通过连接管17与装有惰性气体的膨胀罐18相连。
该图表示出一种有利的结构,其中热容器2的加热—冷却管4和换热器11的加热管都有一加肋表面23,从而可提高其传热性能。
图1还表示出储热装置1的温度监测器14,状态感应器15和控制装置16都与一计算技术装置如一台计算机25相连接。
本发明的另一个有利结构B示于图1中,即热水锅炉11a与储热装置1相连接。
图2表示了太阳能利用装置的集热装置7,它包括置于其焦面上的吸收器热源7a。该热源通过主级管8和次级管9、阀门6以及循环泵21给热容器2充热。
图3代表了置于可移动系统的容器26内的储热装置1。从该图中可见,加热—冷却管4被导入装有结晶材料3的热容器2内。这些管子上装配有出口管端5、开关19、绝热层13、温度仪表14、状态感应装置15和控制装置16。
图3表示出可移动系统的热容器26的另一种结构,其中热容器2的加热—冷却管4有加肋表面以便获得更好的传热性能。
图3还表示出温度监测器14、状态感应器15和控制装置以及控制器24与一计算技术装置如一台计算机25互相连接在一起。
图3还表示出可移动热容器26的热容器2上的加热—冷却管的进出口端5装有连接装置27,该连接装置可连接到传统加热系统和热电厂或核电厂的冷凝系统或其它传热站上以便为可移动系统的热容器26充热。
图3a表示出连接到气候装置和吸收式冷却器上的热容器2。
当运行本发明的装置时,太阳能装置放在建筑物的顶上以被加热。该太阳能装置可以是一个抛物面滚筒集能器,其中,传热介质20可能是一种热油,在置于集热装置7的聚焦处的热源7a即吸热管内循环流动。该热被由抛物面反射镜聚集到作为热源的吸热管上的太阳辐射能加热。热传热介质20被导入热容器2的加热—冷却管系统4内,并由循环泵21驱动通过主级管8、阀门6以及进口管端5在建筑物的地下室内或在一适宜的封闭房间里循环。循环过程中,热传热介质20将热容器2内的结晶材料3加热。然后冷的传热介质20通过出口管端5、阀门6以及次级管9流回集热装置7的热源7a,于是充热循环到此结束。
在放热时,该装置按如下方式运行计算机25将来自置于要加热的室内或装在其它用热装置(如干燥器)上的温度仪表或热量调节器的脉冲数据与预先输入的程序(软件)数据作比较。基于比较结果,当传热介质20由与连接管相连的循环泵21驱动通过起始于换热器11上的加热管22的连接管10而循环时,计算机启动加热—放热程序。同时计算机关闭装在主级管8和次级管9的出口管端5上的阀门6。于是传热介质20从换热器11开始流动经过热容器2内的加热—冷却管4。在流动过程中,流经热容器2内的加热—冷却管4的传热介质20携带上相变热以及随后的结晶材料3被太阳能加热后其熔质3a的显热。变热的流体经过加热管22流回换热器11加热其内的水。换热器11内被加热的水由循环泵21a驱动经过主级管8a被传送到用热装置,在那里热水经过次级管9a流回换热器11并传递所传送的热量,同时加热循环结束。
流通系统的热水锅炉11a在储热装置1的充热和/或加热—放热循环中连接到其热容器2上,或者用连接管10a连接到换热器11上。在锅炉运行中,在接到温度监测器14的脉冲后并在打开热动开关和阀门6后,循环泵21驱动热的载热介质20流经连接管10a和锅炉的加热管而循环流动。热水锅炉11a内的水变热,并且当打开装在公寓内的水笼头时,它便立即经过热水管而离开系统。同时,冷却的载热介质20在离开热水锅炉11a的加热管后又返回其原来的起始地方。
储热装置1装配有以下东西测量和显示载热介质20和储热材料3的温度的温度监测仪表14;确定介质特性的状态传感元件15;以及调节比特性的控制装置16。这些装置经过中心处理单元24连接到计算机25上,并在连续运行中向计算机内存输入数据。
计算机把输入的数据与预先输入的数据作比较并根据比较结果通过致动阀门6及其它控制元件来控制传热介质的流动速率;或者通过部分打开或全部打开阀门6来控制换热器11和/或热水锅炉的供热。
所有上述都在要求之列,因为传热介质20的流动(以适宜的流速)防止了其过热和加热,并且通过控制阀门6和循环泵21的运行可满足对热水的需求。
移动式热容器26的运行与上述储热装置1的运行(固定式)相似。其唯一的区别是在可移动类型26中,换热器11可以省去,并且热容器2内的加热—冷却管4的进出口管端装有连接装置27,从而使移动式储热装置26能够连接到传统加热系统和热电厂或核电厂中的冷凝系统或其它传热站上,以便给其充热。
在运行中,移动式储热装置由连接结构27连接到所述热源上,然后移动式储热装置26的热容器2通过循环泵21驱动载热介质20循环流动而被充热。
在放热模式中,移动式储热装置、用热装置12或装备的热容器2直接连到连接装置27上,连接装置27的开关转向分开的或互连的热容器2的出口管端5,分开的或互连的热容器2装在供热或输热之处的一个容器内。打开阀门6并在循环泵21起动后,在载热介质20循环流动过程中储存的热量便被传递给用热装置21或装备的热容器2。
根据本发明的方法包括下述运行储热装置1的热容器2内具有有利的储热能力的结晶材料3-可能为低共熔点材料由来自热源7a的热传热介质20加热直至熔解,然后在相变过程被充热并将热储存起来。放热时,来自换热器11或者在移动式储热装置中来自用热装置12的载热介质20被驱动而循环流动,熔质3a被冷却直到相变即重结晶过程结束,或者达到要求的冷却温度,这样,所储存的热量便被输出去。
在运行中,使用了某些结晶材料或低共熔点材料,它们在多次重复相变过程中能保持其可逆性;它们与所使用的结构材料不发生或只发生微弱的化学反应;它们不会腐蚀或只轻微腐蚀;以及它们的热性能参数使其具有高的相变储热能力。
根据本发明的方法的另外的优点是不仅可以利用靠相变潜热进行的储热,而且可利用靠晶相和液相的显热进行的储热。
权利要求
1.一种可储存太阳能的储热装置,其中热量由太阳能集热装置收集,它包括以下部分一个或多个太阳辐射能聚集组件;属于并置于上述组件的聚焦处的接收器(包括携带所聚集的太阳辐射热量的载热介质);主级管,用于输运连接集热组件和热容器的热载热介质;以及次级管,用于输运冷载热介质,该储热装置装备有一个或多个驱动载热介质循环流动的装置,即装备有循环泵,该循环泵连接到输运载热介质的主级管和/或次级管上,该储热装置的特征在于储热装置(1)包括充有实现相变的结晶材料的热容器(2),在该热容器(2)中,输运载热介质的加热—冷却管(4)嵌装在结晶材料(3)或其熔质(3a)中,以便给其充热并利用所储存的热量,上述加热—冷却管的管端(5)经过下述部件连接到一个或多个用热装置(12)阀门(6),输运载热介质的主级管(8),连到集热组件上的次级管(9),连接管(10),以及一个或多个(或有时没有)换热器;热容器(2)、换热器(11)、输运载热介质的主、次级管(8、9)、以及中间连接管(10)都覆有绝热层,热容器(2)、储热介质、载热介质、输运载热介质的管子(8)以及换热器(11)都装备有温度监测仪表(14)和用于确定或调节载热介质特性以及探测上述介质温度的状态感应和控制装置(15、16);储热装置(1)的热容器(2)和输运传热介质的主级管(8)通过中间连接管(17)连接到装有惰性气体—多数情况下为氮气的膨胀罐(18)上,基本装置热容器和相关组件可以一定数量的组合形式满足储热和用热要求。
2.储热装置的几个部分,其特征在于,移动系统中的储热装置(1)作为基本装置被提供,它可装入一个容器内(铁路车罐等)由车辆输送,或自身驱动;一个或多个热容器(2)装备有结晶材料(3)、加热和冷却管(4)、出口连接管(5)、连接件(19)、绝热包层(13)、温度仪表(14)、以及状态感应装置(15)和控制装置(16)。
3.用以储存热能、尤其是储存太阳能或其它高温热源如热电厂或核电厂的热能的方法,其特征在于由传热介质从热源传递来的热能用相变方法储存在储热装置(1)的热容器(2)内装有一种储热能力优良的结晶材料(3),可能是一种易熔材料;这种材料(3)被来自热源(7a)的热传热介质(20)加热直到熔化的结晶材料(3)被充热并将热储存起来,然后,在放热模式中,载热介质(20)从换热器(11)开始循环流动,熔质(3a)被冷却,直到相变结束即再结晶,也就是冷却达到极至,所储存的热量以此方式被取走;在此过程中,使用了某些结晶材料或低共熔点材料,它们在多次重复相变过程中能总体上保持其可逆性;它们与所使用的结构材料不发生或只发生微弱的化学反应;它们不会腐蚀或只轻微腐蚀;以及它们的热性能参数使其具有高的相变储热能力。
4.根据权利要求1的储热装置,其特征在于储热缸(热容器)(2)的加热—冷却管(4)带有加肋表面(23)以提高散热和吸热能力,换热器(11)的加热管(22)也带有加肋表面(23)以获得更好的散热能力。
5.根据权利要求2的储热装置,其特征在于储热罐(热容器)(2)的加热—冷却管(4)带有加肋表面(23)以提高散热和吸热能力。
6.根据权利要求1和4二者任其一的装置的某些部分,其特征在于温度监测器(14)、状态感应装置(15)和控制装置(16)、以及控制器(24)都与一计算技术装置如一台计算机(25)互相连接。
7.根据权利要求2和5二者任其一的装置的某些部分,其特征在于温度监测器(14)、状态感应装置(15)和控制装置(16)、以及控制器(24)都与一计算技术装置如一台计算机(25)互相连接。
8.根据权利要求2的储热装置的可移动可运输部分,其特征在于储热装置(1)的热容器(2)上的加热—冷却管(4)的进出口部分处的管端(5)装配有连接件(27),它可以连接到传统加热系统和热电厂或核电厂的冷凝系统或其它传热站上,以便给可移动系统的热容器(26)充加热量。
9.根据权利要求1、4或6中任其一的装置的某些部分,其特征在于热水供应装置通常是热水锅炉,可连接到储热装置(1)上。
10.根据权利要求2、5、7或8中任其一的装置的某些部分,其特征在于热水供应装置通常是热水锅炉,可连接到储热装置(1)上。
11.根据权利要求1、4、6或9中任其一的装置的某些部分,其特征在于连接到储热装置(1)的用热装置(12)可以满足任何用热要求,例如,通过传热或输热装置它们可用于一些加热活动,当连接到气候装置时它们可参与其加热—冷却活动,当连接到吸收冷却系统时,它们能参与其加热—冷却活动,当连接到干燥器的输热装置时,它们可参与干燥活动,并且除此之外,它们给各种工业和加工业活动及运行供应所需热量。
12.根据权利要求2、5、7、8和10中任其一的装置的某些部分,其特征在于连接到储热装置(1)的用热装置(12)可以满足任何用热要求,例如,通过传热或输热装置它们可用于一些加热活动,当连接到气候装置时它们可参与其加热—冷却活动,当连接到吸收冷却系统时,它们能参与其加热—冷却活动,当连接到干燥器的输热装置时,它们可参与干燥活动,并且除此之外,它们给各种工业和加工业活动及运行供应所需热量。
全文摘要
一种储存热能,可能是储存太阳能的装置(1),其中热能由太阳能集热装置收集。它包括以下部分:太阳辐射能聚集组件(7);置于上述组件(7)的聚焦处的热源(7a)连接热源(7a)和储热装置(1)的热容器(2)的向前主级管(8)和向后次级管(a),以及连到主级管(8)上的循环泵(21)。热容器(2)内装有结晶材料、(3)并通过加热一冷却管(4)、进出口管端(5)、阀门(6)主级管(8)和冷级管(9)以及连接管(10)连接到一个或多个换热器(l)及用热装置(12)上。热容器(2)和管(8)的主要部分通过中间连接管(17)连接到充有惰性气体的膨胀罐(l8)上。
文档编号F28D20/00GK1229466SQ9880058
公开日1999年9月22日 申请日期1998年3月9日 优先权日1997年3月10日
发明者加博尔·格德 申请人:加博尔·格德
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