CN102077050B - 能量储存系统 - Google Patents
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Abstract
本文描述了储存系统。更具体地，本文描述了热能储存系统以及可储存能量的材料的使用，如在例如民用住宅的加热和/或冷却系统中所使用的相变材料。
Description
技术领域
本发明涉及能量储存系统。更具体地，本发明涉及热能储存系统以及可储存能量的材料的使用，例如民用住宅的加热和/或冷却系统中所配备的相变材料等。
背景技术
虽然在市场上存在很多加热和/或冷却系统，但是这些现有技术的系统很多面临效率问题并且运行也很昂贵。现有技术的系统还往往基于不环保的化石燃料。
空间加热(“热量”)和热水是全世界的家庭、办公室、工厂、宾馆、商店等需要的设施。最近一般做法是通过在加热元件中燃烧可储存的能源(例如，石油、天然气等)或使用电能(通常由天然气或煤产生)来提供这种所需要的加热。
在世界上的大多数城市中，燃料储存在集中的设备处(例如，天然气储存储库；发电厂的煤堆)并经由分配网按需传送给使用者(例如，煤气管道、电线等)。现代石油和天然气冷凝式锅炉以超过90％的效率将石油和天然气转化为热量。电元件几乎以100％的效率运作。表面上看电元件看起来更好，然而，大多数电能由天然气、石油或煤仅以大约30％的效率产生。所以追溯到原始燃料，电加热只有大约30％的效率。
通常，储存的燃料(煤、石油、天然气)是化石燃料。它们是“化石阳光”的便利储存。它们的能量经由植物的光合作用源自太阳，最终陷入在地下。它们在地下放置了超过几百万年，但是我们在几百年中正在燃烧它们。因此，我们面临的主要问题是持续地使用这些化石燃料：
●它们将在可预见的时间内耗尽(从石油的几十年到天然气和煤的几百年)。在它们用尽之前，一旦它们经过生产高峰期，那么价格将迅速上升。
●在化石燃料形成期间大量的大气CO2被隔离在地下。我们正在以极大的加速率将这些CO2释放回大气层。后果是气候变化并伴随着潜在灾难性后果：地球的生物多样性和人类生存环境的丧失(水短缺、沙漠化以及海平面上升)。
已经提出了很多减少并最终消除对化石燃料依赖的方法。本质上，它们都是寻求将能源从古老的化石阳光转移为现代的阳光，具有不同程度的关系。
对于加热和冷却应用，热泵能够用于移动并集中自然发生或废热的热能。驱动热泵需要电能。来自太阳的非化石能源包括：
●太阳能发电，将阳光转换为电能，对于划算的板其效率从低于10％到高于20％。
●太阳能热发电厂集中阳光来加热驱动发电机的工作流体。它们必须位于高直射阳光的区域，例如沙漠。因此实际上它们只适于产生电网电能。
●风力涡轮机利用太阳能驱动气团运动而产生的风。允许在同一地点产生和使用的良好风力资源是罕见的。
●水电使用水从高处向低处运行的重力势能。除了在世界上极少部分，水不能提供电网电能的主要需求。进一步限制是电站要实施大型水库，由此在大面积洪水周围将存在人类和生物多样性的问题。
●波浪发电使用的是主要由海上风力作用产生的波浪。实际上风是由太阳产生的。
●生物燃料：木材可以在热电站中以煤的方式直接燃烧。各种各样的原料可以加工成液态或气态燃料。无论是用玉米、油菜子油、锯齿草、动物废物或使用的食油，他们的能量来自当前的太阳光。然而，主要关心的是食品与生物燃料作物生产之间的竞争，以及生物燃料作物和自然生物多样性土地(例如消除肿块的棕榈油)之间的竞争。
能够发现，除了生物燃料和一些水能，太阳能驱动的可再生能源转换设备不能按需运行(或用发电行业的行话，他们不是“可调度的”)：当阳光明媚时、当刮风时、当海平面很高时，他们产生能量。可用的能源是以天、周、月或年为尺度进行统计预测的；然而，电能电网必须以分钟、刻钟或半小时的级别保持平衡。
储存电能是困难的。目前，电能电网几乎不储存-它们是实时平衡的。水电水库提供了储存电能的机会。当在电网上有多余电能时，多余电能可用于将水从较低水位泵向较高水库，因此以被上移的水的重力势能的形式储存电能。当电网缺少电能时，可以使这些水向下流经涡轮机，并重新产生电能。这个过程是90％的效率，但是适合抽水蓄能的水电站是稀少的。
作为本发明的应用而提出的另一种方法是，当电能可用时，将过剩的电能从间歇性可再生能源转化为热或冷，在热能储存中储存热或冷，然后在有热和冷的需求时能够加以利用。
热能储存技术将热能例如从主动式太阳能集热器储存于绝缘储存库中以备随后用于空间加热、家用或工艺热水、或用于产生电力。最实用的主动式太阳能加热系统具有收集的热量够用几个小时到一天的储存量。也有数量很少但越来越多的季节性储热器，用于储存夏季热量以在冬季使用。
相变材料以前已经被用于使用固-体相变的储存装置中。液-气相变材料通常不适合用作热能储存，因为当处于气体相位时为储存该材料需要很大体积或高压力。
起初，像传统的储存材料一样使用固-液相变材料，当它们吸收的热量时它们的温度上升。然而，与传统的储存材料不同，当相变材料达到他们改变相位的温度(其熔点)时，他们吸收大量的热量但温度不会显着上升。当液体物质周围的环境温度降低时，相变材料凝固，释放其储存的潜热。在人体舒适的20℃至30℃的范围内，一些相变材料是非常有效的。相比于传统储存材料(如水、砖石、或岩石)，它们能够储存大约5至14倍以上的每单位体积热量。
相变材料大致可分为两类：有机化合物(如蜡、植物提取物、聚乙二醇)和盐基产品(如芒硝)。最常用的相变材料是盐水合物、脂肪酸和酯，以及各种石蜡(如十八烷)。最近，还研究了离子液体作为相变材料。由于大多数的有机溶剂是不含水的，所以他们可以暴露给空气，但是所有的盐基相变材料溶剂必须封装以防止水分蒸发。这两种类型对于某些应用呈现一定优势和劣势。
自19世纪后期，共晶盐(一类相变材料)就已经被用作为热量储存应用的介质。它们已经被用于如铁路和公路的冷藏运输应用等不同应用，因此它们的物理性质是众所周知的。
由相变材料技术提供的温度范围为建筑设备和冷却工程师在介质和高温能量储存应用方面提供了新的眼界。这些热能应用的范围是广泛的，如太阳能加热、热水、排热(heating rejection)、空调和热能储存应用。
然而，相变材料的实际使用存在很多问题，包括实现热传入和传出的适当比率以及热力效率的可接受水平。
本发明的至少一个方面的目的是可避免或至少减轻上述一个或多个问题。
本发明的另一个目的是提供改进的热能储存系统。
本发明的另一个目的是提供包含相变材料的、改进的加热和/或冷却系统。
发明内容
根据本发明的第一方面，提供加热和/或冷却系统，包括：
热能量源；以及
一系列包含热能储存材料的储库；
其中，一系列储库中的热能储存材料能够以不同温度储存和/或释放能量。
加热和/或冷却系统可形成热能储存器的一部分或者可包括在热能储存器内。
根据本发明的第二方面，提供热能储存器，该热能储存器能够在一个或多个温度的范围内向/从至少一个热能量源和/或池接受和/或储存和/或释放热能，所述热能储存器包括：
一个或多个热能储存储库的结构，每个热能储存储库具有工作温度范围；
至少一个或多个热能储存储库，其能够包含适当数量和类型的热能储存材料，该热能储存材料包括单一材料或混合材料；
其中，在至少一个热能储存储库中，所述热能储存材料包括一种或多种在每个储库的正常工作温度范围内的一个或多个温度或者一个或多个温度子范围内经历至少一次能量吸收和/或释放相变的热能储存材料的至少一些；以及
其中，每个相变与所述热能储存材料的物理和/或化学属性变化相关联。
在优选实施方式中，至少一个或全部相变是可逆的，而经过至少一个以上可逆循环基本上没有损失能量吸收和/或储存和/或释放能力。
通常，热储存(即热能储存)材料可能经历一个固-液相变，并且在经历相变时可储存/释放能量。这个过程可多次出现。
因此，本发明涉及热能储存器和由此产生的热能储存。本发明所述的技术可能被用在多种例如将能量储存在热量储藏器中以供日后重复使用的技术中。如本发明中所阐明的使用固-液相变材料的独特优势是平衡白天和晚上之间的能量需求。热量储藏器可维持在高于(即，热)或低于(即，冷)周围环境温度的温度。因此，本发明的能够用于加热和/或制冷系统。本发明的具体使用是在空调设备或在集中供热系统中。
通常，热能储存器可包括至少一个储库或多个储库。该至少一个或多个储库可包含一个或多个热交换器装置，该热交换器装置可允许热能被传递(例如，通过传导和/或辐射和/或对流和/或热管和/或经由热能传递流体和/或任何其他方式的热能传递来间接地转移热能)至和/或传递自至少一个热能量源和/或池(sink)。
至少一个储库中的热交换器装置可允许热能被同步或基本上同步传递(例如，用同样的热交换器装置，在其他情况下也可非同步传递)至和/或传递自两个或多个热能量源和/或池。
至少一个储库中的热交换器装置可允许热能被同步(例如，用同样的热交换器装置，在其他情况下，只关于热能量源/池的可能集合的一些子集是非同步和/或同步)传递至和/或传递自三个或多个热能量源和/或池。
在具体的实施方案中，能够同步的热能量源和/或池的数量可以是四个以上、五个以上、六个以上、七个以上、八个以上、九个以上、或十个以上。因此，可能存在多个热能量源和/或池。
因此，可能存在具有不同温度的多个源。
在具体的实施方案中，热量储存器可包括两个以上的储库、三个以上的储库、四个以上的储库、五个以上的储库、六个以上的储库、七个以上的储库、八个以上的储库、九个以上的储库、或十个以上的储库。因此，可能存在多个储库。
通常，热量储存器和/或每个储库及/或多个储库能够在一个或多个温度范围同时地或在不同的时间向和/或从一个或多个热能量源和/或池接受和/或储存和/或释放热能。
热能储存器中的至少一个或全部储库都可以是嵌套的(nest)。通常，储库的结构可以是完全地和/或部分地互相嵌套。
一个或多个外层储库中的至少一个(意味着，在不考虑任何居间隔热材料的情况下，其被热能储存器外部的一个或多个局部环境完全地和/或大部分地围绕，并意味着其基本上没有或者根本没有被任何其他储库围绕)可能在或基本上接近围绕热能储存器的一个或多个局部环境温度。
一个或多个最热的储库(意味着，例如但不限于该储库的热能储存材料的相变温度和/或当前平均和/或最大和/或最小温度是，在热能储存器内所有储库中绝对值最高的和/或表示局部最大值)可能是一个或多个最内层嵌套储库中的至少一个(意味着，没有其他储库被完全地和/或大部分地附在该储库或这些储库中)。
一个或多个最冷的储库(意味着，例如但不限于该储库的热能储存材料的相变温度和/或当前平均和/或最大和/或最小温度是，热能储存器内所有储库中绝对值最低的和/或表示局部最小值)可能是一个或多个最内层嵌套储库中的至少一个(意味着，没有其他储库完全地和/或大部分地附在该储库或这些储库中)。
热能储存器可包括至少一个最冷储库和一个最热储库，每个最冷储库和最热储库可以是最内层储库。
通常，相比于没有使用嵌套的情况，嵌套和/或完全地和/或部分地封闭在彼此内的储库可降低由热能储存器向它的一个或多个周围局部环境的热能损失。
在具体的实施方式中，至少有一个热能量源/池可能在热能储存器的外部。至少有一个热能量源/池可能在热能储存器的至少一个储库内。
通常，热能储存器可包括在至少一个热能量源和一个热能池之间的至少一个热能传递连接。
热能储存器可包括处于热能储存器内的至少一个热能量源/池和热能储存器外部的至少一个热能池/源之间的至少一个热能传递连接。
热能储存器可包括处于热能储存器的至少一个第一储库内的至少一个热能量源/池和热能储存器的至少一个第二储库内的至少一个热能池/源之间的至少一个热能传递连接。
通常，储库内的任意热能量源/池包括在储库内与一个或多个热交换器装置热接触(无论直接地物理接触或辐射地热接触或其他方式)的一些热能储存材料。热交换器装置可允许热能被移除和/或通过传递至/自至少一个热能传递连接来传递(通过传导和/或辐射和/或对流和/或热管和/或经由热能传递流体和/或任何其他方式的热能传递来间接地转移热能)至储库内的热能储存材料，该至少一个热能传递连接包括至少一种热能传递介质(包括但不限于导热金属和/或高导热塑料和/或气体和/或制冷剂和/或电磁辐射和/或液体和/或其他传热流体)。
包括至少一种热能传递介质的至少一个热能传递连接允许热能被传递自/至热能储存器外部的至少一个热能量源/池，该热能量源/池与至少一个热能传递连接热接触(不论直接地物理接触或辐射地热接触或其他方式)。
热能传递连接的热能传递介质可包含在一个或多个管和/或其他容器和/或外壳(它们可被闭合和/或打开，并可以实际上是点对点和/或形成环路和/或形式全部或部分网络)和/或由它们所围绕和/或定向，以促进和/或帮助和/或确保热能传递介质的功能以便将热能从热能传递连接一端的热能量源传递至热能池，因为通过外部能源的应用和/或自然过程(例如但不限于对流和/或热虹吸和/或毛细作用)，热能传递介质可被泵取和/或其他方式引起移动，以这种方式来促进和/或帮助和/或确保热能传递介质的功能以便将热能从热能传递连接一端的热能量源传递至另一端的热能池，反之亦然。
通常，至少一个热能传递连接可包括和/或包含一个热管或管道，该热管或管道包含由泵驱动的热传递流体。
通过外部能源的应用(例如但不限于热泵和/或热电效应和/或热离子发射)和/或自然过程(例如但不限于对流和/或热虹吸和/或毛细作用)，可使热能在热能传递连接内和/或通过热能传递连接移动，以这种方式来促进和/或帮助和/或确保热能传递介质的功能以便将热能从热能传递连接一端的热能量源传递至另一端的热能池，反之亦然。
热能传递连接可包括和/或合并有用于将热量从较低温度体传递到较高温度体的一个或多个装置，其中，这种装置可包括但不限于：
蒸汽压缩式热泵；
和/或化学热泵；
和/或热电装置；
和/或热离子装置；
和/或能够在热力学定律范围内工作并将热量从较低温度体传递到较高温度体的任何其他设备。
热能储存器在其功能和/或结构和/或控制逻辑的范围内一体地合并有用于将热量从较低温度体转移至较高温度体的一个或多个装置，其中，这种装置可包括但不限于：
蒸汽压缩式热泵；
和/或化学热泵；
和/或热电装置；
和/或热离子装置；
和/或能够在热力学定律范围内工作并将热量从较低温度体移动至较高温度体的任何其他设备。
加热和/或冷却系统可在其功能和/或结构和/或控制逻辑的范围内一体地合并有用于将热量从较低温度体转移至较高温度体的一个或多个装置，其中，这种装置可包括但不限于：
蒸汽压缩式热泵；
和/或化学热泵；
和/或热电装置；
和/或热离子装置；
和/或能够在热力学定律范围内工作并将热量从较低温度体移动至较高温度体的任何其他设备。
热能传递连接可连接两个或多个储库，并可包括和/或合并有用于将热量从较低温度体转移至较高温度体的一个或多个装置，其中，这种装置可包括但不限于：
蒸汽压缩式热泵；
和/或化学热泵；
和/或热电装置；
和/或热离子装置；
和/或能够在热力学定律范围内工作并将热量从较低温度体移动至较高温度体的任何其他设备。
热能传递连接、和/或部分热能传递连接、和/或连接到这种热能传递连接的热交换器装置、和/或连接到这种热能传递连接的热能储存器外部的热交换器装置传递热能的能力可以被控制在传递热能的最大阻抗和/或完全不能传递热能的状态和在传递热能的最小阻抗状态之间，和/或被控制为处于最小和最大级之间的任意容许度。
通过例如但不限于，改变应用到(无论是电或其他方式)泵、和/或热泵、和/或热电设备、和/或其他器具的激励能量的量，和/或通过改变热能传递流体的流速，和/或通过从能够通过热交换器装置和/或热能量传递连接来传输热能传导流体的渠道和/或管道可用集合中选择子集，可完成热容许度的改变，该子集在某一特定时刻通过使用例如但不限于阀门和/或电机驱动阀和/或歧管和/或螺线管被打开以传输热能传递流体。
响应于例如但不限于热能储存器和/或热能储存器的一些部分的物理状态、和/或围绕热能储存器的环境的物理状态和/或某些其他刺激，通过改变热交换器和/或热能量传递连接装置和/或热能传递流体的物理结构，热容许度可发生改变，某些其他刺激例如但不限于，开启或关闭和/或调节热虹吸或热管的传递热能能力时热虹吸或热管的任一端的温度变化、和/或具有热能传递流体的储藏器的专门设计的热管进行储藏器打开和/或关闭、和/或响应于温度变化而打开和/或关闭阀门的双金属片动作。
还可以例如但不限于，依次响应于热能储存器和/或某些部分热能储存器的物理状态和/或围绕热能储存器的环境的物理状态，通过用户刺激和/或恒温器动作和/或机械和/或电控制器和/或在可编程计算系统上运行的控制程序，来对调整进行控制和/或对其施加影响。
至少一些储库可具有重叠和/或相同的一般工作温度范围。
至少一些储库可具有不同的、非重叠的一般工作温度范围。
至少两个储库和/或至少一个储库以及至少一个外部热能量源/池可通过至少一个热能传递连接来连接，该热能传递连接构成了网络和/或有向图，其中储库可构成节点和热能传递连接可构成边缘。
至少一个热能传递连接可以只在一个方向传送热能和/或能够以较高的容许度在一个方向传递并以较低的容许度在另一个方向传递(例如但不限于，只有在第一储库内的热能储存材料的温度高于第二储库内的热能储存材料的温度的时候，才会从第一储库传递到第二储库，但是绝不会从所述第二储库传递到所述第一储库)。
一个或多个仅单方向热能传递连接可包括和/或包含，例如但不限于热二极管、和/或专门配置的热管和/或热虹吸、和/或泵路、和/或选择性发射率表面、和/或选择性发射率玻璃和/或双层玻璃和/或三层玻璃和/或惰性气体和/或真空，只有当在任一端的储库中的恒温器、和/或热电偶、和/或热能量源/池报告一端的温度高于另一端的温度时，该泵路才工作，但当温差以其他方式出现时该泵路不工作。
利用热能传递连接装置，可以将每个外部热源/池直接连接到储热器内的每个储库。
利用热能传递连接装置，可以将热能储存器内的每个储库连接到储热器内的每个其他储库。
对于至少一个外部热能量源/池，它可连接到热能储存器内的至少一个储库，但是可不连接到热能储存器内的每个储库。
对于储热器内的至少一个储库，它可连接到热能储存器内的至少一个其他储库，但是可不连接到热能储存器内的每个其他储库。
储热器内的每个储库可只连接到下一个比给定储库更热/更冷的储库，其中，每个储库的温度意味着，例如但不限于，每个储库内的热量储存材料的相变温度，和/或每个储库的正常工作温度范围的最小和/或最大和/或中心。
在热能储存器外部的至少一个热能量源和/或在热能储存器内的至少一个源储库可能缺少朝向/来自热能储存器内的至少一个目的储库和/或热能储存器外部的至少一个热能池的直接热能传递连接。通过使用非直接热能传递连接作为代替，热能仍然可以在源和目的地之间传递(反之亦然)，该非直接热能传递连接是至少一系列指向原始方向的第二热能传递连接跟随指向第一中间储库的第一热能传递连接之后的连接。
使用第一热能传递连接传递来自源的热能，以使热能被增加到至少一个居间储库所储存的能量中，其中能量是暂时储存的。同时地和/或在此之前和/或随后，热能可从所述居间储库移除并使用第二热能传递连接传递到目的地。
中间传递的顺序可包括至少两个中间储库和至少三个热能传递连接。
用于热能传递的至少三个源/目的地(即，热能储存器外部的源/池，和/或热能储存器内的源/目的储库)可共享单个热能传递连接。
由于热能传递连接被连续地连接到至少三个源/目的地的每一个的热交换器，所以热能传递连接可以共享。
由于在某些情况下热能传递连接被连续地连接到至少三个源/目的地的至少两个的热交换器，所以热能传递连接在某些时候可以共享。
一个或多个热能储存储库通过热能传递连接装置可连接到另一系列的一个或多个热能储存储库，其中，所述装置可允许热能在储库之间进行可控制的和/或考虑周到的和/或不受控制的传递。
在系统的使用期间，例如但不限于，通过物理上制造和/或拆卸管道和/或其他连接、和/或通过打开和/或关闭和/或进入中间位置阀和/或泵和/或热泵和/或其他可切换和/或可控制的元件、和/或通过改变热管传递热能的能力和/或现有技术已知的控制热传递的任何其他方法，储库之间的热能传递连接可能会改变。
在本发明的一些方面，源在另一时间和/或在同一时间还可能是目的地。
在具体实施方案中，热能传递的源和/或目的地可以在一个或多个热能量源/池(无论是在热能储存器的外部和/或热能储存器内的热能储存储库)和热能储存器的一个或多个热能储存储库之间连续地和/或并行地切换。
源/目的地的切换可能会导致系统和/或系统周围的环境和/或系统的组成部分(例如但不限于，热能储存储库和/或热能量源/池)的属性(例如，但不限于温度)的物理变化，造成系统某些元件自然的物理变化(例如但不限于，金属膨胀和/或双金属片的可变膨胀，和/或热能传递流体的密度变化和/或蒸发和/或冷凝)，这可能导致系统部分功能的变化(例如但不限于，阀门的打开和/或关闭和/或阀门状态的变化，和/或热管传热能力的变化)，其中，这些变化是系统设计师所预期的。
控制系统可以在一个或多个热能量源/池(无论是在热能储存器的外部和/或热能储存器内的热能储存储库)和热能储存器的一个或多个热能储存储库之间连续地和/或并行地选择和切换热能传递的源和/或目的地。
在规则和/或不规则的时段，控制系统可以针对一个或多个潜在的热能传递在任何时候计算性能和/或效率和/或任何其他性能度量相对整体系统的系数，并且控制系统可以通过总体的控制系统和/或根据由热能储存器设计者和/或使用者和/或购买者所建立的标准和/或法律标准和/或安全标准和/或任何其他的设计和/或使用和/或利益标准，关于参数集选择这种传递的更有利的或最佳的选择。
由热能储存器外部的热能量源/池所发出/接受的可用热能的数量和/或温度可能会随时间而改变。
由于使用者的选择，所以由热能储存器外部的热能量源/池所发出/接受的可用热能的数量和/或温度可能会随时间而改变，该使用者的选择例如但不限于：
对于燃烧源的点火/或不点火、和/或增加/降低对燃油流速、和/或增加/减少氧化剂流速、和/或熄灭的用户决定，燃烧源例如但不限于木材和/或天然气的燃烧；
和/或部署太阳能电池板、和/或修改它的位置以增加和/或减少捕获阳光的能力、和/或检修以去除污垢的用户决定；
和/或切换泵的打开和/或关闭的用户决定，致使冷湖水在作为热能池的外部式热交换器处是可用的。
由于热能量源的操作过程，所以由热能储存器外部的热能量源/池所发出/接受的可用热能的数量和/或温度可能会随时间而改变，该热能量源的操作过程例如但不限于：
燃烧炉的升温阶段；和/或
当太阳穿过天空时，太阳能电池板跟踪太阳的能力和/或非能力和/或准确性和/或响应性；和/或
自身限制和/或由于可用电能的限制而强加的外部热泵的性能限制；和/或
热能储藏器(例如但不限于，废热水罐和/或冰块)释放/接受热能的能力的耗尽。
由于源/池本身内在的或自然的可变性，所以由热能储存器外部的热能量源/池所发出/接受的可用热能的数量和/或温度可能会随时间而改变，该源/池本身内在的或自然的可变性例如但不限于：
燃料质量的可变性，例如但不限于，木柴的质量和/或水分、和/或天然气和/或沼气的体积能量含量；和/或
太阳的升起/落下、和/或太阳在地平线上高度的增加/减少、和/或太阳穿过天空相对于太阳能电池板表面所改变的角度、和/或由于云层和/或阴影所导致的太阳光线没有落在太阳能电池板的遮挡和/或部分遮挡；和/或
自然产生的空气温度和/或水温和/或构成热能量源的物体温度的变化，因为该物体趋向于实现与周围环境平衡的温度。
至少热能传递的一些源和/或目的地可以连续地和/或并行地切换，以便至少在某些时候热能可以从热能的一个外部源传递到选定的储库，该选定的储库的热能储存材料在该某些时候的平均和/或最大和/或最小温度低于热能的外部源在该某些时候的温度。
至少在某些情况下，选定的储库可能是被选择的，因为在那个时候它是热能储存器的所有储库中最热的储库(即，储库的热能储存材料平均和/或最大和/最小温度是最高的)，该热能储存器所有储库的温度低于外部热能量源的温度。
至少在某些情况下，选定的储库可能是被选择的，因为在那个时候通过一些测量它是热能最枯竭的储库，例如但不限于，储库的热能储存材料具有最低的平均和/或最大和/最小温度，和/或其中，热能储存材料可以是最接近(不论是对储库的绝对测量和/或与可能最大值的比例)于完全处于最低能量状态的相变材料，例如但不限于，冻结。
在热能从外部热能量源传递到选定的储库之后和/或同时，在热能储存器中可能依然存在热能传递其他储库，并可能选择另一个储库和/或一些储库来接受一些和/或全部剩余热能，该一些和/或全部剩余热能可以连续地和/或同时被传递，例如但不限于，致使热能传递流体(该热能传递流体通过热能传递连接已经从外部热能量源被引导到第一储库)通过布置一个或多个额外的热能传递连接进一步被顺序地引导到一个或多个额外储库的热交换器装置，其中以每个储库内热能储存材料的平均和/或最大和/或最小温度递减的顺序访问所述一个或多个额外储库。
至少热能传递的一些源和/或目的地可以连续地和/或并行地切换，以便至少在某些时候热能从选定的储库传递到热能的一个外部池，该选定的储库的热能储存材料在该某些时候的平均和/或最大和/或最小温度高于热能的外部池在该某些时候的温度。
至少在某些情况下，选定的储库可能是可选择的，因为在那个时候它是热能储存器的所有储库中最冷的储库(即，储库的热能储存材料平均和/或最大和/最小温度是最低的)，该热能储存器所有储库的温度高于外部热能池的温度。
至少在某些情况下，选定的储库可能是可选择的，因为在那个时候通过一些测量它是含有最多热能的储库，例如但不限于，储库的热能储存材料的平均和/或最大和/最小温度是最高的，和/或其中，热能储存材料可以是最接近(不论是对储库的绝对测量和/或与可能最大值的比例)于完全处于最高能量状态的相变材料，例如但不限于，融化。
在热能从选定的储库传递到外部热能池之后和/或同时，在热能储存器中依然存在来自其他储库的潜在热能传递，并可能选择另一个储库和/或一些储库来提供一些和/或全部剩余热能，该一些和/或全部剩余热能可以连续地和/或同时被传递，例如但不限于，通过布置一个或多个额外的热能传递连接致使热能传递流体首先被顺序地引导到一个或多个额外储库的热交换器装置，其中在热能传递流体通过最终的热能传递连接从最后的储库被引导到外部热能量源之前，以每个储库内热能储存材料的平均和/或最大和/或最小温度递减和/或递增的顺序访问所述一个或多个额外储库。
热能传递流体可围绕环路流动，该环路可能包括热能的外部源/池和从整套这种储库中选择的热能储存器的至少一个储库。
可以选择热能从/向外部源/池传递中所包含的储库的数量和/或顺序和/或相变温度和/或当前的平均和/或最大和/或最小温度，使得从热能储存器中流回的任意热能传递流体的返回温度可以更好地适应和/或最佳地匹配外部源/池的一些特性，例如但不限于，流入外部源/池的热能传递流体可以最佳地传递和/或收集和/或拒绝和/或生成和/或转换热能时的温度，例如但不限于：
在白天使热能传递流体以较低温度返回到太阳能热面板，使得面板的辐射损失最小化，因此太阳能面板尽可能有效地工作来收集热量；和/或
在夜晚使热能传递流体以较低温度返回到太阳能热面板；和/或散热器，使得面板和/或散热器的辐射损失最大化，因此太阳能电池板尽可能有效地工作来拒绝热量，和/或；
在设计温度范围内使热能传递流体返回到燃气锅炉，在设计温度范围内燃气锅炉的工作被设计和评定为最有效的；和/或
使热能传递流体以一定温度返回到柴炉中的家用热水炉，由此热能传递流体将不会沸腾，并由此柴炉的结构不会因热应力而破裂。
更好地和/或最佳地匹配外部源/池的一些特性的目的是对维持某些目标量(例如但不限于每个储库中的热能和/或某些目标温度)的目的的平衡，通过不时地改变热能储存器和至少一个外部源/池之间的热能传递中所包含的储库的数量和/或顺序和/或相变温度和/或当前的平均和/或最大和/或最小温度，这些目标量可以不时地改变。
通过与热能在储存器内部传递和向/从储存器传递相适应的控制系统，可以实现维持和/或实现某些目标量(例如但不限于每个储库中的热能和/或某些目标温度)的目的，这些目标量可以不时地改变。
通过参照目前的和/或历史的信息和/或未来的预测，可以进行这种适应，该信息包括：与热能储存器本身和/或它的储库和/或它的热能储存材料相关的物理参数和/或用户行为，和/或热能储存器所提供的任何服务的需求模式(例如但不限于，使用这种热能的工厂生产计划)，和/或更广泛的环境(例如但不限于，当前的/预测的室外温度、和/或太阳暴晒和/或云层覆盖、和/或预测和/或实际燃料和/或电能的可用性)，和/或用户行为(例如但不限于，用户存在与否和/或用户对舒适温度的喜好)。
热能的外部源可以是包含来自处理过程(例如但不限于，寒冷的环境中从建筑排出暖气、和/或温暖的环境中从建筑排出冷气、和/或来自洗澡和/或淋浴的废温水、和/或重新使用前需要冷却的发动机中的油、和/或来自燃料电池和/或沼气池和/或生物燃料生产厂的冷却液)的废热能和/或过剩热能的流体和/或环境。
热能的外部源可以是包含废热和/或过剩热能的流体和/或环境，并且这些热能可以被传递到一个储库，可以对这个储库其热能储存材料所具有的相变温度进行具体地选择，使得它很好地适应吸收废热。
从吸收废热和/或过剩热能的至少一个储库到热能储存器外部的热能池/源可能不存在直接的热能传递连接(除了连接到废热和/或过剩热能量源的一个或多个热能传递连接以外)。
从吸收废热和/或过剩热能的至少一个储库到热能储存器内的至少一个储库可能存在至少一个热能传递连接(具体地在机构被用来从较低温度向较高温度传递热能之处包括那些连接)。
该结果可能是捕捉来自一定温度的流体和/或环境的废热和/或过剩热量，在该温度这种废热和/或过剩热量有效地直接用于热能系统的有用服务，并以与废热和/或过剩热量的可用度相适应的一定能量传递速率以一定温度实现这种捕获以使其进入包含热能储存材料的一个或多储库，在该一定温度以下这种废热和/或过剩热量能够有效地直接将热能用于热能系统的有用服务，并使用装置(例如但不限于，热泵)以基本上不同于废热和/或过剩能量捕获速率的速率将热能从这些一个或多个较低温度的储库传递到一个或多个较高温度的储库(这些储库可以处于这样的温度：它们能够有效地直接将热能用于热能系统的有用服务)。
从较低温度到较高温度储库的热能传递的速率可以低于热能从废热和/或过剩能量源传递到较低温度储库的峰值速率。
在至少一些情况下，热能可以从至少一个储库移除并传递至热能储存器的至少一个其他的储库，并且同时没有热能从热能储存器外部的任意热能量源/池增加到热能储存器、和/或没有热能从热能储存器移除到热能储存器外部的任意热能量源/池。
可以配置系统使得以下是可能的：在至少一些情况下，热能可以从至少一个储库移除并传递至热能储存器的至少一个其他的储库，并且同时没有热能从热能储存器外部的任意热能量源/池增加到热能储存器、和/或没有热能从热能储存器移除到热能储存器外部的任意热能量源/池。
作为由至少一个控制系统和/或由系统设计所执行动作的结果，增加到每个储库的热能的量可能在周期上与从每个储库移除的热能的量保持完美的平衡(包括由不希望的和/或未预期的热传递引起的任何损失和/或其他损失)，该周期可以是任何时间，例如但不限于，几秒钟、和/或几分钟、和/或一个小时和/或几个小时、和/或一天和/或几天、和/或一个星期和/或几个星期、和/或一个月和/或几个月、和/或一年和/或几年。
一个或更多的热能传递液体可能以期望的和/或选择的顺序通过和/或经由与储库的结构热接触的热交换器来不时地重新引导和/或重新循环，以最大化和/或提高从热能传递液体提取并储存到储库的热能储存材料中、和/或从储库的热能储存材料提取并传递到热能传递液体的热能。
在系统的使用期间，通过任意以下处理，热能储存器的物理结构可能会改变：
向热能储存器增加一个或多个额外的储库；和/或
从热能储存器移除一个或多个储库；和/或
更换一个或多个储库来替换储库。
在使用期间和/或在使用中，对热能储存器的一个或多个储库的增加和/或连接可以进一步向热能储存器增加储存的热能，其中，这种增加的热能来自于：
热能储存器外部的制造过程中创建的一个或多个额外的储库，该制造过程本身使适于后来经由相变释放的热能灌输到一个或多个额外的储库的热能储存材料中；和/或
热能储存器外部的制造过程中创建的一个或多个额外的储库，以及后来(但在增加到当前热能储存器之前)吸收另一个热能储存器中的热能和/或其他设计的设备内的热能，以将热能增加到一个或多个额外的储库的热能储存材料中。
在使用期间和/或在使用中，一个或多个热能储存储库中的热能储存材料可以通过更换热能储存材料来增加和/或整体替换和/或部分替换。
一个或多个储库中的热能储存材料的替换和/或增加进一步将热能增加到一个或多个储库中，其中：
热能储存器外部的制造过程中产生了增加的和/或更换的热能储存材料，该制造过程本身使适于后来经由相变释放的热能灌输到增加的和/或更换的热能储存材料中；和/或
增加的和/或更换的热能储存材料吸收另一个热能储存器中的热能和/或其他设计的设备内的热能，以将热能增加到增加的和/或更换的热能储存材料中。
可以允许热量以可控的和/或不可控的方式，通过传导和/或辐射和/或对流和/或热管和/或通过热能传递流体的传递和/或任何其他已知的热传递的物理方法，从较高温度的一个或多个储库流动到较低温度的一个或多个储库，和/或从较高温度的一个或多个储库流动到一个或多个与热能储存器热接触的周围环境，和/或从一个或多个与热能储存器热接触的周围环境流动到较低温度的一个或多个储库。
一个或多个储库可以装备有隔热装置，以便：
在一个或多个储库和一个或多个其他储库之间、和/或在一个或多个储库和一个或多个与热能储存器热接触的周围环境之间、和/或在热能储存器的一个或多个储库之间提升热隔热；和/或
以尽最大可能地消除和/或约束和/或限制和/或选择性地控制通过传导和/或辐射和/或对流和/或热管和/或通过热能传递流体的传递、和/或任何其他已知的热传递的物理方法从较高温度的一个或多个储库流动到较低温度的一个或多个储库、和/或从较高温度的一个或多个储库流动到一个或多个与热能储存器热接触的周围环境、和/或从一个或多个与热能储存器热接触的周围环境流动到较低温度的一个或多个储库的热量。
一个或多个储库可以与相同热能储存器的一个或多个其他储库在物理上分离。
通过作为相同热能储存器的一部分的控制系统，可以对物理上分离的储库进行控制。
在所述物理上分离的储库和相同的热能储存器的一个或多个其他储库之间是可以热能传递的。
本发明的系统可用作加热系统和/或提供加热服务(其中，系统可用于将热量增加到至少一个主体和/或至少一个热能储存器外部的环境)。
本发明的系统可用作冷却系统和/或提供冷却服务(其中，系统用于从至少一个主体和/或至少一个热能储存器外部的环境移除热量)。
本发明的系统可用作组合的加热和冷却系统，在相同和/或不同的时间用作加热和冷却系统，和/或在相同和/或不同的时间提供加热冷和/或冷却服务(其中，系统可用于将热量增加到至少一个主体和/或至少一个热能储存器外部的环境，并且在相同和/或不同的时间，系统用于从至少一个主体(该主体可以是相同和/或不同的主体)和/或至少一个热能储存器外部的环境(该环境可以是相同和/或不同的环境)移除热量)。
加热和/或组合系统和/或服务可用作集中式和/或分布式空间加热系统(例如但不限于，用于建筑和/或车辆和/或户外空间)。
加热和/或组合系统和/或可用于水加热(例如但不限于，用于加热清洗和/或洗澡和/或烹调和/或饮品调制的清水，和/或加热游泳池)。
加热和/或冷却和/或组合系统和/或服务可用于加热和/或冷却热能传递流体，以提供工业加热和/或冷却处理，和/或工业处理的直接和/或间接加热和/或冷却工作流体。
加热和/或冷却和/或组合系统和/或服务可用于加热用在机器中的热量传递流体，该机器将热能和/或温差转换为电能和/或机械能(例如但不限于，蒸汽活塞和/或斯特林发动机和/或朗肯循环发动机和/或蒸汽涡轮机，不论其是否拥有和/或附接到交流发电机和/或发电机、和/或作为发电机的热电装置和/或热离子装置)
冷却和/或组合系统和/或服务可用作集中式和/或分布式空间冷却和/或空调系统(例如但不限于，用于建筑和/或车辆和/或户外空间)。
冷却和/或组合系统和/或服务可用作冷却系统(例如但不限于，用在家用冰箱和/或冰柜，和/或商业和/或工业冷冻和/或冰冻储存和/或温度控制储存，例如但不限于，马铃薯储存和/或低温系统)。
加热和/或冷却和/或组合系统和/或服务的热能传递流体可以是流体(例如但不限于，水和/或水-乙二醇混合物和/或水与其它添加剂和/或可流动的油)、和/或冷却剂(例如但不限于，丁烷和/或丙烷和/或氨和/或R-12和/或R-22和/或R-134a)、和/或气体(例如但不限于，空气)。
热能储存器的至少一个储库可用作加热和/或冷却和/或组合服务中至少一个的储热器。
热能储存器的至少一个储库可用作至少一个服务的储热器，该服务在至少一些时间可用于加热，且该相同的服务在至少一些时间可用于冷却。
至少一个储库可以大大增加尺寸以用为至少一个服务的主体热能储藏器。
至少一个服务可以经由(例如但不限于)辐射墙壁和/或地板下加热和/或辐射顶棚和/或冷冻顶梁和/或散热器和/或特大型散热器和/或风机盘管散热器和/或空气处理系统的传递进行空间加热和/或冷却。
热能储存器的至少一个储库和/或至少一个储库的至少一个子部件与服务的传递点位于同一地点和/或靠近服务的传递点，对于服务而言，至少一个储库和/或至少一个储库的至少一个子部件是一种热能储藏器并被选择以具有适合直接驱动上述服务的正常的工作温度范围和/或范围(例如但不限于，分布在一个或多个分节头处的一个或多个储库，在该分节头处热水从家用热水系统和/或一个或多个散热器和/或辐射墙壁和/或天花板的区域和/或地板下暖气排出，这些热水排出设备包括以辐射和/或传导和/或对流方式与一个或多个待加热/冷却环境和/或主体直接交换的一个或多个储库的部件)。
该系统可用于在家用和/或商业及/或工业器械和/或机器，例如但不限于，洗碗机、洗衣机等；还提供冷冻水和/或冷饮的热饮机；用于食品和/或饮料的热/冷自动售货机；包含可重复使用、可再充电的加热/冷却杯的系统，该加热/冷却杯在其工作中可使用相变材料。
至少一个储库和/或整个热能储存器可用为热/冷电池。
至少一个热能量源可以是环境的和/或自然的和/或废弃的热源和/或冷源。
随着时间的推移，在温度和/或可用热能方面，至少一个热能量源可能是可变的。
至少一个热能量源/池可以是至少一个太阳能集热器(其中该至少一个太阳能集热器可在不同的时间用于收集太阳能热和/或向环境拒绝热)，例如包括但不限于，使用水中乙二醇溶液作为热能传递流体的泵回路的平板太阳能集热器，和/或采用热管作为热能传递连接的真空管太阳能集热器，和/或屋顶瓦，和/或使用空气作为热能传递流体的专用太阳能空气加热器，和/或使用热管和/或直接传导和/或空气和/或水中乙二醇溶液作为热能传递流体的泵回路的光伏板，和/或混合太阳能热光伏板，所有太阳能集热器被太阳加热和/或在夜间辐射降温和/或对流和/或传导。
至少一个热能量源/池可以是至少一个地源(其中该至少一个地源可在不同的时间用于从地球收集热和/或向地球释放热)。
至少一个热能量源/池可以是至少一个空气源(其中该至少一个空气源可在不同的时间用于从空气收集热和/或向空气释放热)。
至少一个热能量源可以是至少一个燃烧系统(例如但不限于，木材燃烧炉和/或天然气燃烧器和/或石油燃烧器)
至少一个热能量源可以是至少一个电加热器(例如但不限于，电热水器，加热作为热能传递流体的水，和/或与储库内热能储存材料直接热接触的电阻元件)。
至少一个热能量源可以是来自热能储存器外部的至少一台空调和/或冷却系统和/或热泵(其中，主要目的是冷却第二环境)的废热(否则该能量将经由例如但不限于，风机盘管消散和/或排放到第一环境)。
至少一个热能量源可以是来自至少一个外部系统的废热(否则该能量将经由例如但不限于，风机盘管和/或冷却塔消散和/或排放到第一环境和/或河流和/或海洋)，该至少一个外部系统是加热系统、和/或工业过程和/或热发电系统和/或机器(例如但不限于，内燃发动机和/或喷气发动机)、和/或任何其他效率小于100％的能量转化系统，其中一些未转化的能量体现为废热的热量。
至少一个热能量源可以是来自至少一个电子装置和/或其他机器的废热(否则该能量需要经由例如但不限于，风机盘管和/或冷却塔和/或主动冷却系统和/或散热片来管理和/或消散和/或排放到第一环境)，该至少一个电子装置和/或其他机器在其工作过程中产生废热，包括例如但不限于，计算机处理器和/或微处理器和/或放大器和/或电池和/或照明设备和/或LED照明和/或电动马达和/或内燃发动机和/或光伏太阳能电池，其中废热不仅通过这些方法来管理和/或消散和/或排放，而且也可用于为储库或热能储存器或热能系统获得有用的热能。
产生废热的至少一台设备可以全部地和/或部分地直接嵌入在一个或多个储库内和/或直接与一个或多个储库热接触。
产生废热的至少一台设备可以是至少一个化学电池，例如但不限于，锂离子电池，其中选择一个或多个储库和/或子储库(电池嵌入在其内和/或与其热接触)的热能储存材料，以提高剩余电池在优选工作温度范围内工作和/或储存的可能性，从而提高一个或多个电池的一个或多个安全性和/或有效性和/或效率。
至少一个热能量源可以是包含在废液中的废热热能，例如但不限于，废气和/或废水(否则将经由例如但不限于，排气槽和/或废水管从第一环境消散和/或排放到第二环境)，包括例如但不限于，来自家用洗浴的废水、和/或以高于和/或低于第二环境温度从建筑物抽出的通风、和/或在屋顶收集并排放到雨水渠的雨水。
在很短时间内能够以较高速率将废热的热能吸收到热能储存器的一个或多个储库的热能储存材料中，随后和/或在同一时间，以不同的速率，例如但不限于以更低的速率，能够将吸收的热能传递到相同热能储存器内的其他储库，和/或相同热能储存器外部的源/池。
容量较小的主动冷却系统，例如但不限于热泵，可能是必要的，因为在热能储存器的一个或多个储库的热能储存材料中，通过时间缓冲减少了废热热能的峰值冷却负载。
风扇和/或泵和/或热泵在尺寸和/或性能的消除和/或减少可能会导致冷却系统明显地安静和/或产生更少的振动和/或使用更少的能量。
至少一个热能量源可以是连接到至少一个区域供热系统的至少一个连接。
至少一个热能量源可以是至少一个房间和/或其他内部环境，其中，以下原因导致废热热能累积：例如但不限于，代谢的人和/或动物的占用、和/或产生废热热能的设备使用、和/或由于太阳能的阳光增益，该太阳能通过窗户和/或其他孔径开口使可见光和/或紫外线和/或红外线辐射进入，并被房间内的一个或多个表面所吸收而导致热能和/或温度增加，和/或再辐射为更长波长的红外线和/或其他热辐射，和/或使室内空气变暖。是至少一个房间和/或其他环境(其中，废热热能累积)的至少一个热能量源通过至少一个热能传递连接可连接到热能储存器，其包括全部和/或部分系统，该全部和/或部分系统被设计以从至少一个房间和/或其他环境提取废热热能，包括例如但不限于，空调和/或舒适的冷却和/或辐射冷却系统，和/或被设计为在一些时候提取热能和其他时候传递需要的热量之间交替，该全部和/或部分系统存在于一个或多个房间和/或其他环境中。
至少一个热能量池可以是需要加热和/或冷却的房间和/或环境。
在整个和/或至少热能储存器的一个储库与需要加热和/或冷却的房间和/或环境之间的热能传递连接可以包括以下至少之一，例如但不限于，传输热传递流体例如乙二醇和/或R134a和/或空气的环路和/或管网和/或管道，和/或热管和/或直接传导和/或辐射传递，上述连接将热能传递到以下至少之一：辐射的墙和/或地板下加热和/或辐射的天花板和/或冷冻梁和/或散热器和/或特大型散热器和/或风机盘管散热器和/或空气处理系统。
房间和/或环境可构成易腐物品例如但不限于食品和/或生物标本和/或以前的生命体保持拖延腐烂过程和/或促进新鲜的位置，例如但不限于储藏室、和/或家用和/或商业及/或工业冰箱和/或冰柜和/或冷冻机、和/或车辆和/或容器、和/或低温贮存和/或太平间。
热能储存器的一个或多个储库可连接到包括设备的热能的源/池，该设备使用热能来控制空气湿度，例如但不限于使用热能去除低于其露点的冰冷潮湿空气，从而导致水汽凝结，从而降低空气的湿度，和/或之后增加热能以将现在干燥的空气重新加热到用户舒适的温度，和/或向水增加热能以蒸发一些水，从而增加空气湿度。
热能储存器的一个或多个储库在白天(和/或任何其他峰值热量负荷阶段)可用于储存来自冷却系统的过剩和/或废热热能，使得稍后在条件允许时，通过使用额外的泵和/或热泵能量能够以更低温度倾倒热量，例如但不限于在夜间时，空气温度更冷和/或太阳能面板能够向夜晚天空辐射热量。
热能储存器的一个或多个储库在白天(和/或任何其他峰值热量负荷阶段)可用于储存来自冷却系统的过剩和/或废热热能，使得热量能够在以后选定的时间倾倒，从而任何需要的另外泵取的和/或热泵的能量将具有更低的成本和/或更多的可用热量，例如但不限于，当电力公司低廉的夜间收费有效时，和/或当风吹动风力涡轮机产生电能和/或机械能时。
在储库(和/或到/从储库)和热能池/源之间进行的任何热泵和/或热能泵取至少在某些情况下和/或至少在某些时候，可以在选定的时间发生，使得任何需要的额外泵取和/或热泵和/或加热和/或冷却能量将具有更低的成本和/或更多的可用热量，例如但不限于，当电力公司低廉的夜间收费有效时，和/或当风吹动风力涡轮机和/或阳光照射在光伏电池板上来产生电能和/或机械能时。
在储库(和/或到/从储库)和热能池/源之间的任何热泵和/或热能泵取至少在某些情况下和/或至少在某些时候，可以被选择以发生：即当储库和热能池/源具有如此温度以至于例如使每个热能传递的源和目的地之间的温差最佳和/或优选和/或比其他时候更好(无论是根据历史记录，和/或预测的未来性能)时，以使额外泵取和/或热泵和/或加热和/或冷却使用的能量减少。
用于热能储存的相变可是以下的一个或多个：
具有热能的吸收和/或释放的、固体熔化变成液体和/或相同的液体凝固成为固体，无论这些熔化和冻结是否发生在同一温度或在不同温度下(例如蜡熔化；金属熔化，尤其是选择的共晶合金的金属熔化；盐熔化；盐熔化为低温离子液体)；和/或
具有热能的吸收和/或释放的、盐和/或盐水合物的水合状态的改变；和/或
具有热能的吸收和/或释放的、材料的晶体结构从一个形态到另一个形态的改变(如硫酸钠从菱形改变为立方晶体结构)；和/或
具有热能的吸收和/或释放的、从和/或到材料表面、和/或从和/或进入材料结构的水蒸汽和/或其他气体和/或液体的吸附和/或吸收和/或解吸和/或蒸发和/或凝结(例如硅胶/水蒸汽)；和/或
吸收和/或释放热能的、材料和/或材料系统的物理和/或化学状态的任何改变，其中所谓改变在基本没有损失能量吸收和/或存和/或释放能力的情况下，在至少不止一个可逆周期是可逆的。
相比于在所述一个或多个温度或一个或多个温度子范围只考虑吸收和/或释放的热能作为比热容的情况，相变在所述一个或多个温度或一个或多个温度子范围基本上可以吸收和/或释放更多的能量。
一个或多个热能储存材料可与一个或多个添加剂组合以促进期望特性和/或抑制不期望特性和/或以其他方式修改相变，其中，添加剂的效果是，例如但不限于以下的一个或多个：
发生相变的温度、和/或温度的范围和/或范围的修改；和/或
冻结盐和/或金属和/或水和/或任何其它液体时，成核作用的促进；和/或
期望的盐水合物的成核作用的促进、和/或不期望的盐水合物的成核作用的抑制；和/或
当成核作用和/或冻结和/或结晶和/或任何其他能量释放相变开始时，有选择地控制；和/或
控制成核作用和/或冻结和/或结晶和/或任何其他能量释放相变的速率和热能释放的相关速率；和/或
促进热能释放相变后热能吸收周期的重复性；和/或
在热能储存材料的使用寿命中，促进热能释放相变后热能吸收周期数量的增加；和/或
促进热能储存材料的有用工作时间和/或工作前闲置期的增加；和/或
增强热能储存材料的热导率；和/或
一个或多个热能储存材料的相变性能的任何其他期望的改变。
可以选择一个或多个热能储存材料和/或添加剂以改善和/或优化在以下之间平衡：它们的成本、和/或安全性、和/或物理密度、和/或相变温度、和/或相变过程中吸收和/或释放的能量、相变的特点、和/或从相变的一侧到另一侧的体积变化的最小化、和/或它们相变温度范围的狭小、和/或当吸收和/或释放能量时它们相变温度的相似性和/或差异、释放和/或吸收热能的重复性、和/或与吸收并随后释放热能相关联的能量损失、和/或热导率、和/或材料的相容性、和/或根据由热能储存器设计者和/或使用者和/或购买者所建立的标准和/或法律标准和/或安全标准和/或任何其他的设计和/或使用和/或利益标准的其他物理性能。
在干线电源发生故障时，本发明的系统可利用其部分职能通过使热从较热储库向较冷储库传递实现自身供电，该传递经由例如但不限于蒸汽活塞和/或斯特林发动机和/或朗肯循环发动机和/或蒸汽涡轮机，不论其是否拥有和/或附接到交流发电机和/或发电机、和/或作为发电机的热电装置和/或热离子装置。
本发明的系统还可以动态地补偿热能储存材料性能随着时间的推移的变化(例如熔化温度；熔化温度的锐度)。
本发明的系统还可用于加热和冷却，其中至少一个储库可以作为热能的源，以增加一个或多个热能池的温度，并同时和/或在不同时间可以作为热能的一个池，以减少一个或更多的热能量源的温度。本发明的热储存系统还可以包括两个储库，所以在它们之间的热能传递连接中没有热泵装置。
利用本发明还可以通过使水穿过处于升高相变温度的一些储库来加热水。这使得混合级热量被用于加热水。
本申请中所描述的热能储存能够参照在热储藏器中储存能量以备后用的多个技术。所描述的技术能够用于平衡白天和夜晚之间需要的能量。热储藏器可维持在比周围环境的温度高(热)或低(冷)的温度。
根据本发明的第三个方面，提供加热和/或冷却环境的方法，所述方法包括：
提供热源；以及
提供一系列含有热能储存材料的储库；
其中，在一系列储库中的热能储存材料能够在不同温度储存和/或释放能量。
根据本发明的第四个方面，提供加热和/或冷却环境的方法，所述方法包括：
提供热能储存器，该热能储存器能够在一个或多个范围内向/从至少一个热能量源和/或池接受和/或储存和/或释放热能，所述热能储存器包括：
提供一个或多个热能储存储库的结构，每个热能储存储库具有正常工作温度范围；
提供至少一个或多个热能储存储库，该一个或多个热能储存储库能够包含适当数量和类型的热能储存材料，该热能储存材料包括单一材料或混合材料；
其中，在至少一个热能储存储库中的所述热能储存材料包含一种或多种在每个储库的正常工作温度范围内的一个或多个温度或者一个或多个温度子范围内经历至少一次能量吸收和/或释放相变的热能储存材料的至少一些；以及
其中，每个相变与所述热能储存材料的物理和/或化学属性变化相关联。
附图说明
下面仅通过实施例并参照附图描述本发明的实施方式。
图1是根据本发明第一实施方式的能量储存系统的示意图；
图2是根据本发明另一个实施方式的能量储存系统的示意图，该系统包括嵌套多储库(bank)相变材料储热器；
图3是根据本发明另一个实施方式的能量储存系统的示意图，该系统具有用于地板下加热和水加热的嵌套多储库相变材料储热器；
图4涉及根据本发明另一个实施方式直接连在两个PCM储存器之间的单热泵，一个PCM储存器旨在储存并提供用于进行加热的温暖和热水，而一个PCM储存器旨在储存并提供用于进行冷却的冷源；
图5是根据本发明另一个实施方式重新配置的储存器，其具有两个中心(一个冷的，一个热的)和处于或接近室温的最外层的储库；
图6涉及根据本发明另一个实施方式具有多对多(即，多重)连接性的单分时热泵；
图7涉及根据本发明另一个实施方式执行双用(dual duty)和双热传递总线的热泵；
图8涉及根据本发明另一个实施方式使用热泵和插入在每个储库之间的低容量热泵来从环境源中提取热量；
图9涉及根据本发明另一个实施方式的多储库PCM加热和冷却储存器使用共享热泵从环境热源储存用于家用加热、热水和空调的热量；图10和图11涉及根据本发明另一个实施方式的基于散热器的集中加热系统。
具体实施方式
图1是根据本发明的能量储存系统的示意图，该能量储存系统通常用100表示。加热/冷却系统包括串联或并联的储库102a、102b、102c、102d、102e、102f、102g和102h，这些储库用于从例如太阳能板(未示出)收集并储存热量，并且例如随后传送热量以加热冷水。虽然图1示出了八个储库，但是本发明旨在覆盖任意适合数量的储库。每个储库102a、102b、102c、102d、102e、102f、102g和102h包含不同的相变材料，因此具有不同的熔点以储存热量。如图1所示，隔热材料104围绕储库102a、102b、102c、102d、102e、102f、102g和102h。储库102a由于包含具有15℃的相变温度的适合相变材料，所以温度约为15℃。类似地，储库102b的温度约为20℃，储库102c的温度约为25℃，储库102d的温度约为30℃，储库102e的温度约为35℃，储库102f的温度约为40℃，储库102g的温度约为45℃，储库102h的温度约为50℃。虽然图1示出了具体温度，但是本发明旨在覆盖任意选择的温度。如图1所示，能量储存系统100中的每个储库包含热交换器109a、109b、109c、109d、109e、109f、109g和109h。冷水从入口106被注入到热交换器109a并通过热交换器109b、109c、109d、109e、109f、109g和109h。约45℃的热水可从出口108离开。可从任意输送点110使用热交换装置(未示出)输入例如来自太阳能热板(未示出)的热量和/或来自环境或其他热源的热量。
在图1中，每个储库102a、102b、102c、102d、102e、102f、102g和102h中的热能储存介质可以是水(或其他一些热能储存介质)，但优选地，热能储存介质是适合的相变材料(PCM)。使用PCM有几个原因：
●PCM储热器的能量密度(每升储存的kWh)将远大于水；
●在熔点附近非常狭窄的温度范围内能够储存(融化)或提取(冷冻PCM)大量的能量，因此每个储库能够在加热阶梯中真正地表示具体温度；
●没有理由保留通常用于水箱的圆柱形形状：储存器可以是立方体或便于应用的任意形状，这意味着进一步密度优势。
只要在整个储存周期上多储库PCM储热器的不同储库保持平衡(即，增加到任意给定储库的热量与从相同储库经由水加热和杂项损失所提取的热量一样多)，那么在任意给定时刻它能够从处于高于15℃至高于50℃的任意温度(对于图1中的示例)的任意环境热源接受热量，并将热量引导至适当的储库。例如，当太阳能板在早晨刚刚变热并达到20℃时，它可能已经开始将热量载入15℃的PCM材料储库中。在中午明亮的阳光下，当太阳能电池板的停滞温度可能高于100℃时，储热器的控制系统可选择适当的热交换液体流速率和热量所载入的储库，例如：
●低速率用于从60℃的太阳能电池板获取热量以载入50℃的储库；或
●更高速率获取40℃的热量以载入35℃的储库。
还应该注意的是，开始于所述60℃太阳能电池板的热交换液体在它离开50℃储库中的热交换器后，仍然处于或高于50℃。现在能够引导该液体以将热量载入45℃储库，等等往下直至最冷的储库。因此，热交换液体能够被利用以便约15℃(在这个实施例中)返回太阳能电池板，以再次变暖。能够储存并提取由太阳能电池板收集的、几乎所有有用的热量。另外，由于进入太阳能电池板的热交换液体温度低，所以太阳能电池板本身将更加有效地工作，具有更低的热损耗。
进一步优选的实施方式是像俄罗斯套娃那样在彼此内部嵌套PCM的储库。在图2中示出了这种能量储存系统200，该系统已经嵌套了储库202a、202b、202c、202d、202e、202f、202g和202h。储库202a的温度约为15℃，储库202b的温度约为20℃，储库202c的温度约为25℃，储库202d的温度约为30℃，储库202e的温度约为35℃，储库202f的温度约为40℃，储库202g的温度约为45℃，储库202h的温度约为50℃(为清楚起见，已经从图2中省略了隔热材料)。
最内层的储库202h将是最热的，而最外层的储库202a是最冷的。当然，在每层之间仍然有一些隔热材料。在这种情况下，每个储库的热量损失将与每个储库和它的外层相邻物之间更小的ΔT成比例。
| 储库(℃) | ΔT(℃) | 得到的(℃) |
| 55 | 5 | 55-50 |
| 50 | 5 | 50-45 |
| 45 | 5 | 45-40 |
| 40 | 5 | 40-35 |
| 35 | 5 | 35-30 |
| 30 | 5 | 30-25 |
| 25 | 5 | 25-20 |
| 20 | 5 | 20-15 |
| 15 | -5 | 15-20 |
相比之下，图1的实施方式分别将每个储库与局部环境隔离。如果在每个储库周围的隔热材料是相同类型和相同厚度，那么相比于较低温度的储库，更高温度的储库将向周围环境损失更多热量，因为热量损失与储库和它的周围环境之间的ΔT成比例。
对于房屋内的多储库PCM储存器，环境温度20℃：
| 储库(℃) | ΔT(℃) | 得到的(℃) |
| 55 | 35 | 55-20 |
| 50 | 30 | 50-20 |
| 45 | 25 | 45-20 |
| 40 | 20 | 40-20 |
| 35 | 15 | 35-20 |
| 30 | 10 | 30-20 |
| 25 | 5 | 25-20 |
| 20 | 0 | 20-20 |
| 15 | -5 | 15-20 |
图1的实施方式或普通的热水储库经过一段时间后向局部环境损失能量。通过对最外层储库的温度进行适当选择使其等于或小于局部环境温度，图2的嵌套多储库PCM储热器实际上是中立的。例如在图2中，如果局部环境为20℃，那么储热器的15℃最外层将慢慢地从局部环境中吸收热量。
这意味着，能量储存系统200储存进入该系统的热量远远多于能量储存系统100(虽然经过一段时间后，随着热量从高温度的核心流动到围绕核心的低温度储库，系统所保存的热量等级将降低)。摸起来还可以是凉的，这使得可以将系统放在不想放热水罐的地方。
需要注意的是，目前为止描述的每件事情还能够反过来用于冷应用，将具有远低于环境温度的最冷层作为最内的储库，并且越来越暖的层围绕该最冷层，且最外层最暖接近环境温度。
现在参照涉及能量储存系统300的图3。存在储库302a、302b、302c、302d、302e、302f。优选地，储库302c是最大的储库，因为它连接到地板下的加热系统310，该加热系统310包括围绕其管路的隔热材料312，其中管路穿过能量储存系统300中的其他储库302a和302b。能量储存系统300包括注入总管冷水的入口304和在每个储库302a、302b、302c、302d、302e、302f中的热交换器306。还存在热水的出口308，当热水通过储库302e、302d、302c、302b、302a时还能够受益于隔热材料312。
现在参照图4，其为根据本发明的另一个能量储存系统400。存在通常用410标示的多储库相变材料(MBPCM)储热器。存在一系列与热交换器404连接的储库402a、402b、402c、402d、402e、402f。还存在冷水入口406和热水出口408。能量储存系统400还具有加热回路410和加热/冷却回路412。还存在通常用420标示的多储库相变材料(MBPCM)储冷器，其包括储库422a、422b、422c、422d。热泵424可用于从选择的储冷器420的储库(任意储库422a、422b、422c、422d)提取热量并以较高温度将热量载入到选择的储热器410的储库(任意402a、402b、402c、402d、402e、402f)(为清楚起见，已经从图2中省略了到达和来自热泵424的热交换器)。离开储冷器420存在连接到风机盘管428的冷却回路426，该风机盘管428可吹动冷空气，和/或当不需要热量时可偶尔连接到地板下回路412以传递适度冷却。
为了使空调产生冷气，可以使用热泵从PCM储冷器的储库移除热量，并将其集中到合适的更高温度。这个更高温度的热量可以被释放到环境中，然而，可选的方法是将它添加到需要额外热量的PCM储热器的一个储库中。
图4描绘的路径示出了热量经由热泵424从储冷器420的10℃储库422b移除，并进入储热器的35℃储库402c。益处是很大的，因为仅使用热泵既可以将热量增加到储热器410以备后用(例如，用于热水，空间加热)，又同步地(使用相同的能量来驱动热泵)从储冷器420移除热量，从而增加它冷却以备后用(如空调)。
尚不清楚的是，是否真正有需要两个不同的储存器(一冷一热)作为有用温度范围重叠。因此，图5示出了另一个能源储存系统500，其具有连在一起的储冷器510和储热器512，并有一热一冷两个中心以及处于或接近室温的最外的储库(假设它将被安置在建筑物的热封层内)。
在图6中，示出了类似共享的热和冷储存器600，其具有单个具有多对多连接的分时共享的热泵，热泵的输入端连接到除了最热的储库以外的所有储库(连接被复用，即能够进行选择以利用冷源)，且它的输出端通过多路复用连接到除了最冷的储库以外的所有储库。
多储库PCM热/冷储存器的大多数实际实施将需要重新平衡储库之间所储存的热量。有时可以纯粹通过对热从环境源向各个储库的流动进行控制来实现该重新平衡；然而，很有可能的是，该重新平衡并不总是可以实现。
而且，在低于环境温度或低于室温时，PCM的一些储库往往是必需的，例如用于空调。方便的冷环境源可能是无法使用的。
多储库PCM热储存器可配置有一个或多个热泵。这些热泵可通过热交换器，阀门等连接以使得热泵可以从任意储库向任意更暖的储库泵取热量。
使用多储库相变热储存器的加热和冷却系统的很多实际实施将可能包括一个或多个热泵，以便为将热量从较冷储库提升至较热储库提供保证。
热泵可定时复用以实际上履行双重职责：即既作为储库对储库的热泵，也作为外部热泵，当将热量从储热器的较冷储库直接传递到较热储库时将会出现第一种情况，当从周围环境移除热量或提取热量时将出现另一种情况。通过具有管道和阀门的适合结构实现所有这些可能性是可能的。在这种情况下，控制算法可以将这种直接传递添加到它们的清单并对此优化，从而在适当的时候对其动态地选择。这显示在图7中，其中能源储存系统700具有履行这种双重职责的热泵706。存在环境热源708。(为清楚起见，隔热材料和一些阀门被省略)。
另一种可替代方案是在每个储库之间设置低容量热泵，以替代分时或复用热泵。这在图8所示的能源储存系统800中被示出，该系统具有一系列储库802a、802b、802c、802d、802e、802f、802g、802h、802i和802j，在上述储库之间均设有热泵804。(为清楚起见，管道、将热泵804连接到储库的热交换器和隔热材料被省略)。此外，还存在能够从环境源提取热量的外部热泵806。
图9示出了使用共享热泵从环境热源提取热量以用于家用加热、热水和空调的热和冷储存器的应用。能量储存系统900包括一系列储库，其中，可以为了各种目的使用加热的水或其他热量传递流体。入口902用于加热回流；出口904用于地板采暖；出口906用于风机盘管散热器流；出口908用于散热器流；进口912是用于冷总管；出口910用于热水；进口916用于空调回流并且出口914用于空调流。入口918是环境热源。如果环境或来自太阳能电池板922的太阳能加热的水处于足够高的温度，热泵920可用作热泵或旁通路。(为清楚起见，隔热材料和复用阀被省略。为清楚起见，在图9的左侧，只显示了流动而省略了回流。此外，为清楚起见还省略了太阳能电池板通过夜间辐射来冷却的路径)。
考虑这种情况：通过使用外部热泵将环境热量加载到MBCPM热/冷储存器，以将热量从环境源传递到储热器时的温度提高到高于储热器的最冷储库的温度。
作为使用热泵从低温度的环境源直接移动热量的替代，储热器可替代地被配置为具有一个或多个额外的(更冷的)PCM储库，该额外的储库的温度低于环境源的温度。来自环境源的热量能够流动到这些更冷的储库中，而不需要最初的热泵。
设置于储热器的每个储库之间的热泵能够用于按照需要将热量泵送到更热的储库，从而对该热量加以利用，并将较冷的储库保持在足够低的温度以使得他们可以继续捕捉环境热量，因此减少对任何外部热泵的需要。
我们可以考虑用于驱动基于散热器的集中供热系统的MBCPM系统的实施例，其中，主要热源是获取来自地球的5℃的低级热量的地面循环。
我们参照分别描绘了能量储存系统1000、1100的图10和11。
在如图10所示的一种情况下，存在外部热泵1004，该外部热泵将地表水1020的热量提高到35℃至50℃之间，以使得水可以被加载到分别为35℃、40℃、45℃、50℃的PCM储库1002a、1002b、1002c、1002d。加热的水被输送到散热器1006。在图11中，存在PCM储库1102a、1102b、1102c、1102d，在每个储库之间设置热泵1104。加热的水被输送到散热器1106。
以下对具体被配置为具有熔点0℃的PCM的储库1102a进行介绍。通过使地表水1120这个5℃的流体与0℃储库1102a进行热交换来从地表水1120捕获热量。随后或同时地，使用热泵1104将该热量泵送到温暖的储库。
本领域技术人员应当清楚的是，本发明的上述实施方式只是示例性的，并且在不脱离本发明范围的情况下可以对其进行各种修改和改进。例如，可以使用任意适当种类的、能够用于储存能量的相变材料。
Claims (50)
1.一种热能储存器，包括：
三个或更多个热能储存储库的结构，每个热能储存储库具有工作温度范围；
其中，所述热能储存储库中的至少之一包含热能储存材料，所述热能储存材料包括单一材料或混合材料；
其中，所述热能储存材料包括经历以下过程中的一个或多个的材料：在各储库的所述工作温度范围内的一个或多个温度的能量吸收相变；以及在各储库的所述工作温度范围内的一个或多个温度的能量释放相变；
其中，每个相变与所述热能储存材料的物理属性变化相关联；
其中，所述热能储存器包括至少一个热能传递连接，所述热能传递连接位于所述热能储存器内的至少一个热能量源或至少一个热能量池与所述热能储存器外部的至少一个热能量源或至少一个热能量池之间；
其中，热能传递的源或目的地能够在内部和外部能量传递之间连续地或并行地切换；以及
其中，所述源为能量从中传递出的位置，所述目的地为能量被传递至的位置。
2.如权利要求1所述的热能储存器，其中，所述多个储库中的每个储库和/或多个储库能够在一个或多个温度范围内同时地或者在不同时间向和/或从一个或多个热能量源和/或池接受和/或储存和/或释放热能。
3.如权利要求1所述的热能储存器，其中，用于将热量从较低温度体传递到较高温度体的一个或多个装置包括以下任意一个或其组合：蒸汽压缩式热泵；化学热泵；热电装置；热离子装置；和/或能够在热力学定律范围内工作并将热量从较低温度体传递到较高温度体的任何其他设备。
4.如权利要求1所述的热能储存器，其中，热能储存器的第一储库完全地和/或部分地封闭在第二储库内。
5.如权利要求1所述的热能储存器，其中，多个储库完全地和/或部分地封闭在给定的外侧储库内，每个储库包含具有各自相变温度的材料，其中，与邻近的储库相比，所述给定的外侧储库的相变温度与封闭所述热能储存器且位于所述热能储存器外部的所述一个或多个局部环境的温度差别更小，以使得进入所述局部环境的热能损失减小。
6.如权利要求1所述的热能储存器，其中，在热能传递连接内和/或通过热能传递连接，所述热能储存器连接至热传递装置，通过包含传热流体的泵取、和/或热泵、和/或热电效应、和/或热离子发射在内的外部能源的应用和/或包含对流、和/或热虹吸、和/或毛细作用在内的自然过程，来促进和/或帮助和/或确保热能传递介质的功能，以便将热能从所述热能传递连接一端的热能量源传递到另一端的热能池，或者从所述热能池传递到所述热能量源。
7.如权利要求1所述的热能储存器，其中，所述热能储存器在其功能和/或结构和/或控制逻辑的范围内一体地合并有用于将热量从较低温度体转移至较高温度体的一个或多个装置。
8.如权利要求1所述的热能储存器，其中，具有重叠和/或相同工作温度范围的第一和第二储库至少之一通过热能传递连接相连。
9.如权利要求1所述的热能储存器，其中，具有不同的、非重叠的工作温度范围的第一和第二储库至少之一通过热能传递连接相连。
10.如权利要求5所述的热能储存器，其中，所述热量储存系统内的每个储库只连接到下一个储库，该下一个储库的相变温度比所述给定的外侧储库更热/更冷。
11.如权利要求1所述的热能储存器，其中，所述热能储存器外部的至少一个热能量源和/或所述热能储存器内的至少一个源储库缺少朝向/来自所述热能储存器内的至少一个目的储库和/或所述热能储存器外部的至少一个热能池的直接热能传递连接；并且其中，热能仍然能够在所述源和目的地之间或者在所述目的地和源之间传递，
其中，使用第一热能传递连接传递来自源的热能，以使热能被增加到至少一个居间储库所储存的能量中，在该居间储库能量是暂时储存的，并且其中，同时地和/或在此之前和/或随后，热能从所述居间储库移除并使用第二热能传递连接传递到所述目的地。
12.如权利要求1所述的热能储存器，其中，至少在某些时候热能从热能的一个外部源传递到选定的储库或者能从热能的与所述选定的储库不同的储库传递到所述选定的储库，所述选定的储库其热能储存材料在该某些时候的平均和/或最大和/或最小温度低于热能的该外部源或所述与所述选定的储库不同的储库在该某些时候的温度。
13.如权利要求12所述的热能储存器，其中，选定的储库是被选择的，因为在那个时候它是热能储存器的所有储库中最热的储库，其中所有储库的温度低于外部热能量源的温度和/或外部热能量源的温度减去固定温度减量。
14.如权利要求12所述的热能储存器，其中，选定的储库是被选择的，因为在那个时候它是热能最枯竭的储库。
15.如权利要求12所述的热能储存器，其中，在热能从外部热能量源传递到选定的储库之后和/或同时，在所述热能储存器中依然有能力将热能传递到其他储库，并选择另一个储库和/或多个储库来接受一些和/或全部剩余热能，该一些和/或全部剩余热能能够被顺次地和/或同时传递，以便通过布置一个或多个额外的热能传递连接使其进一步被顺次地引导到一个或多个额外储库中的热交换器装置，其中以每个储库内所述热能储存材料的平均和/或最大和/或最小温度递减的顺序访问所述一个或多个额外储库。
16.如权利要求12所述的热能储存器，其中，至少在某些时候热能从选定的储库传递到热能的一个外部池，其中所述选定的储库其热能储存材料在该某些时候的平均和/或最大和/或最小温度高于热能的外部池在该某些时候的温度。
17.如权利要求12所述的热能储存器，其中，选定的储库是被选择的，因为在那个时候它是热能储存器的所有储库中最冷的储库，其中所有储库的温度高于外部热能池的温度和/或外部热能池的温度加上固定温度增量。
18.如权利要求17所述的热能储存器，其中，选定的储库是被选择的，因为在那个时候它包含最大量的热能。
19.如权利要求1所述的热能储存器，其中，在热能从选定的储库传递到外部热能池之后和/或同时，在所述热能储存器中依然有能力从其他储库传递热能，并选择另一个储库和/或一些储库来提供一些和/或全部剩余热能，该一些和/或全部剩余热能够被顺次地和/或同时传递到一个或多个额外储库，其中，在热能传递流体通过最终的热能传递连接从最后的储库被引导到外部热能散热器之前，以每个储库内所述热能储存材料的平均和/或最大和/或最小温度递减和/或递增的顺序访问所述一个或多个额外储库。
20.如权利要求1所述的热能储存器，其中，选择热能从/向外部源/池传递中所包含的储库的数量和/或顺序和/或相变温度和/或当前的平均和/或最大和/或最小温度，使得从所述热能储存器流回的任意热能传递流体的返回温度更好地适应和/或最佳地匹配所述外部源/池的如下特性：
流入所述外部源/池的热能传递流体最佳地传递和/或收集和/或拒绝和/或生成和/或转换热能时的温度；
在白天使热能传递流体以低温返回到太阳能热板，使得从太阳能板的辐射损失最小化并因此使得太阳能板尽可能有效地工作来收集热量；
在夜晚使热能传递流体以高温返回到太阳能热板和/或散热器，使得从太阳能板和/或散热器的辐射损失最大化并因此使太阳能板和/或散热器尽可能有效地工作来拒绝热量；
在设计温度范围内使热能传递流体返回到燃气锅炉，在所述设计温度范围内热能传递流体的工作被设计和评定为最有效的；和/或
使热能传递流体以一定温度返回到柴炉中的家用热水炉，由此所述热能传递流体将不会沸腾，并由此所述柴炉的结构不会因热应力而破裂。
21.如权利要求1所述的热能储存器，其中，热能的外部源是包含来自以下处理过程的废热能和/或过剩热能的流体和/或环境，该处理过程包括：寒冷的环境中从建筑排出暖气、和/或温暖的环境中从建筑排出冷气、和/或来自洗澡和/或淋浴的废温水、和/或重新使用前需要冷却的发动机中的油、和/或燃料电池和/或沼气池和/或生物燃料生产厂。
22.如权利要求1所述的热能储存器，其中，所述热能储存器用于捕获来自流体和/或环境的废热和/或过剩热。
23.如权利要求1所述的热能储存器，其中，热能从较低温度储库传递到较高温度储库的速率低于热能从外部源传递到所述系统或热能从所述系统抽取到外部池的峰值速率。
24.如权利要求1所述的热能储存器，其中，根据以下任意之一或其组合来使用所述热能储存器：
加热系统和/或提供加热服务；
冷却系统和/或提供冷却服务；
加热和冷却组合系统，在相同和/或不同的时间既用作冷却系统和又用作加热系统，和/或在相同和/或不同的时间提供加热和/或冷却服务；
集中式和/或分布式空间加热系统；
水加热；
加热和/或冷却热能传递流体，以提供工业生产用热和/或冷却，和/或直接加热和/或冷却工业生产过程的工作流体；
加热用在机器中的热传递流体，所述机器将热能和/或温差转换为电能和/或机械能；
集中式和/或分布式空间冷却和/或空调系统；以及
制冷系统。
25.如权利要求1所述的热能储存器，其中，所述热能储存器的至少一个储库用作储热器用于加热和/或冷却中的至少之一，或者用作储热器用于在至少一些时间用于加热的至少一个服务且该相同服务在至少一些时间用于冷却。
26.如权利要求1所述的热能储存器，其中，通过散热器和/或空气处理系统的传递，所述热能储存器用于空间加热和/或冷却。
27.如权利要求1所述的热能储存器，其中，通过辐射墙壁和/或地板下加热和/或辐射顶棚和/或冷冻顶梁和/或空气处理系统的传递，所述热能储存器用于空间加热和/或冷却。
28.如权利要求1所述的热能储存器，其中，通过特大型散热器和/或空气处理系统的传递，所述热能储存器用于空间加热和/或冷却。
29.如权利要求1所述的热能储存器，其中，通过风机盘管散热器和/或空气处理系统的传递，所述热能储存器用于空间加热和/或冷却。
30.如权利要求1所述的热能储存器，其中，所述热能储存器的至少一个储库和/或至少一个储库的至少一个子部件在物理上与所述服务的传递点设置在一起和/或靠近所述服务的传递点，对于所述服务而言，所述至少一个储库和/或所述至少一个储库的至少一个子部件是热能储藏器并被选择以具有适合直接驱动所述服务的一个正常工作温度范围和/或多个正常工作温度范围。
31.如权利要求1所述的热能储存器，其中，所述热能储存器用在家用和/或商业及/或工业器械和/或机器中，包括洗碗机、洗衣机、还提供冷冻水和/或冷饮的热饮机。
32.如权利要求1所述的热能储存器，其中，所述热能储存器用在家用和/或商业及/或工业器械和/或机器中，包括用于食品和/或饮料的热/冷自动售货机。
33.如权利要求1所述的热能储存器，其中，所述热能储存器用在家用和/或商业及/或工业器械和/或机器中，包括包含有可重复使用且可再充电的加热/冷却杯的系统。
34.如权利要求1所述的热能储存器，其中，至少一个储库和/或整个热能储存器用作热/冷电池。
35.如权利要求1所述的热能储存器，其中，至少一个热能量源/池是至少一个太阳能集热器，其包括平板太阳能集热器。
36.如权利要求1所述的热能储存器，其中，至少一个热能量源/池是至少一个太阳能集热器，其包括真空管太阳能集热器。
37.如权利要求1所述的热能储存器，其中，至少一个热能量源/池是至少一个太阳能集热器，其包括屋顶瓦。
38.如权利要求1所述的热能储存器，其中，至少一个热能量源/池是至少一个太阳能集热器，其包括专用的太阳能空气加热器。
39.如权利要求1所述的热能储存器，其中，至少一个热能量源/池是至少一个太阳能集热器，其包括光伏板。
40.如权利要求1所述的热能储存器，其中，至少一个热能量源/池是至少一个太阳能集热器，其包括混合太阳能热光伏板。
41.如权利要求1所述的热能储存器，其中，至少一个热能量源是来自在工作中产生废热的电子组件和/或其他机器的废热，包括计算机处理器。
42.如权利要求1所述的热能储存器，其中，至少一个热能量源是来自在工作中产生废热的电子组件和/或其他机器的废热，包括微处理器。
43.如权利要求1所述的热能储存器，其中，至少一个热能量源是来自在工作中产生废热的电子组件和/或其他机器的废热，包括放大器。
44.如权利要求1所述的热能储存器，其中，至少一个热能量源是来自在工作中产生废热的电子组件和/或其他机器的废热，包括电池。
45.如权利要求1所述的热能储存器，其中，至少一个热能量源是来自在工作中产生废热的电子组件和/或其他机器的废热，包括照明设备。
46.如权利要求1所述的热能储存器，其中，至少一个热能量源是来自在工作中产生废热的电子组件和/或其他机器的废热，包括LED照明。
47.如权利要求1所述的热能储存器，其中，至少一个热能量源是来自在工作中产生废热的电子组件和/或其他机器的废热，包括电动马达。
48.如权利要求1所述的热能储存器，其中，至少一个热能量源是来自在工作中产生废热的电子组件和/或其他机器的废热，包括内燃发动机。
49.如权利要求1所述的热能储存器，其中，至少一个热能量源是来自在工作中产生废热的电子组件和/或其他机器的废热，包括光伏太阳能电池。
50.一种对环境进行加热和/或冷却的方法，所述方法包括：
提供热能储存器，所述热能储存器包括：
三个或更多个热能储存储库的结构，每个热能储存储库具有工作温度范围；
其中，所述热能储存储库中的至少之一包含热能储存材料，所述热能储存材料包括单一材料或混合材料；
其中，所述热能储存材料包括经历以下过程中的一种或多种材料：在各储库的所述工作温度范围内的一个或多个温度的能量吸收相变；以及在各储库的所述工作温度范围内的一个或多个温度的能量释放相变；
其中，每个相变与所述热能储存材料的物理属性变化相关联；
其中，所述热能储存器包括至少一个热能传递连接，所述热能传递连接位于所述热能储存器内的至少一个热能量源或至少一个热能量池与所述热能储存器外的至少一个热能量源或至少一个热能量池之间；
其中，热能传递的源或目的地能够在内部和外部能量传递之间连续地或并行地切换；
其中，所述源为能量从中传递出的位置，所述目的地为能量被传递至的位置。
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