CN106068435B - 用于驱动至少一个能够转换电能并将该能量以热形式存储的组件的设备及相关系统和方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及用于驱动至少一个能够转换电能且能将其以热形式存储的组件(2)的设备(1)。根据本发明的设备的特征在于它具有接收设定点以向至少一个能够转换电能且能将其以热形式存储的组件(2)提供预定量的电能的能力，该电能来源于电气设施(4)。本发明还涉及系统(12)，该系统包括根据本发明的设备(1)和至少一个能够转换电能且能将其以热形式存储的组件(2)。本发明的另一方面是用于利用电气网络内的若干系统(12)的方法，以及该方法应用于管理包括间歇性生产的能量源的电气网络。本发明特别用于管理包括间歇性生产的能量源的电能分配网络、能量的存储和对用于公共卫生目的的热水和/或加热和/冷却和/或电力的提供。

Description

用于驱动至少一个能够转换电能并将该能量以热形式存储的 组件的设备及相关系统和方法

技术领域

本发明属于电能网络管理的范围。

背景技术

如专利FR2976415中所示，现代配电网络变得越来越复杂。面对不断增长的需求，这些网络包括比重越来越大的、接近饱和的变量生产和分配基础设施。在致力于向着更为可再生能源的方面进行能源转换的大多数国家的能量结构中，例如，来源于太阳能或风能的间歇性产能的比例正在持续增长。然而，在能源结构中，由间歇性生产的可再生能源提供的比例增长超过30％需要实施以下解决方案：当超过需求时，存储所产生的能量，以用于在能量不足时，释放这些产生的能量。在所考虑的存储方案中，采用热形式的分散性存储尤其有利，特别是因为转换和运输损耗仅发生一次。在这类储能方式中，所安装的用于公共卫生目的的热水储存装置库，在大多数国家中代表了可观的存储容量。例如，在法国大约存在1450万台服务中的热水器，它们代表着超过2000万MWh的电力或约占该国每年50％的水力发电量的存储容量。这类装置传统上根据电费状况通过控制它们的开和关状态来驱动。最为公知的情形是根据非峰值率/峰值率来控制电热水器的操作。因此，所实施的用于驱动终端电气设施中的这些装置的技术方案被嵌入了计费管理方案(如专利FR2947396中所示)并且是在计费条件中指定了固定时间档的框架中。这种在现有配电网络中以热形式驱动储能装置的方式不能完全让人满意，因为它未考虑到在短时间跨度之内生产危机的现实情况，尤其是由间歇性生产的能源所导致的那些生产危机。

本发明属于所谓的“智能电网”的范围。

发明内容

本发明的目标是通过提供用于驱动至少一个能够转换电能并将其以热形式存储的组件的设备，至少部分地克服之前所提到的问题，该设备包括至少一个电力负载。该设备根据初始特性被设计用于接收设定点，对设定点的接收触发该设备从电气网络的终端设施向至少一个能够转换电能并将其以热形式存储的组件供应预定量的电能，其中该终端设备包括电能表，该电能表在其所连接的设备后面。

相比任何一个本领域的普通技术人员所知的方案，本发明的一个优势在于，所消耗的电量独立于相关的终端设施的能量计量系统而被知晓。这使得能够例如将电能存储于与供应能量不同的合同和经济框架内以用于其他用途。通过本发明的能力使得补偿与将本发明实施在终端设施的整体计量和相应计费之内有关的能量消耗成为可能。本发明用于根据电气网络的需求在任何时间存储电能，并用于自动地管理对计费的相关影响。去耦合使得对设施的总体消耗和由在该设施内实施本发明所导致的消耗之间进行记账成为可能。去耦合还允许将对源自电能的热水供应和/或供热服务的提供与电力供应本身分开。相比现有技术中的方案，本发明的另一个优势在于它对于传输设定点的低带宽需求。对单个设定点的传输足以供应给定量的电能。设备对设定点的接收确定了能量供应的开始。当提供的能源量已被消耗时，该设备在本地管理能量供应的终止。假设将被存储于电气网络中的大量能量启用非常多根据本发明的系统，则必要的带宽将被进一步降低。因此，结合使用本发明，可能在电信网络的一个或多个分支中，将设定点作为一般广播进行传输设定点。因此，对单个命令的传输可以触发对大预定量的电能的消耗，该消耗合并了包括根据本发明的一个或多个系统的若干设施的消耗。

根据本发明的设备提供了以下内容：在时间测量的基础上，被供应给至少一个能够转换电能并将其以热形式存储的组件的电能值被估计，在该时间期间，电能以预定功率被供应给该至少一个能够转换电能并将其以热形式存储的组件。通过任何方式(例如，根据本发明的构成完整装置的系统框架中的工厂建设)，被驱动的负载的功率可以在该设备中被预定。在根据本发明的用于驱动外部电力负载的设备的安装期间，负载的功率还可以被调整或作为学习步骤的一部分。当以固定电压供电时，当用于转换热形式的电能的装置在固定功率操作时，本发明的实施变体是有利的。因此，由所驱动的负载所消耗能量的测量相当于计量该负载的运行时间。比例值因素允许时间值到能量值之间的双射途径。为了在经济交易的环境中具有使用本发明的权利，着眼于确保和/或提高时间-能量转换的精度的改进可以是必要的。因此，提供了利用该设备的非易失性存储器中的存储的校准结果来校准工厂中的时间-能量转换因子，以使得补偿用于转换热形式的电能的装置的单位功率上不够准确的公差。还提供了补偿用于在冷启动和稳定状态下达到的温度之间转换电能的装置的单位功率的可能变化。

还提供了以下内容：向至少一个能够转换电能并能将其以热形式存储的组件供应的电能值的估计考虑了至少一个电力负载的电源电压。这一改进允许考虑到这一事实，电气网络的供电电压可能不总是处于其标称电压，该电压在欧洲为230V，在北美为110V。因此，时间和能量之间的对应因素被自动且适当地修改，使得转换保持在准确性的所需范围内，处于供电电压的变化的给定范围内。在由电力负载的设备驱动的框架内，该电力负载的供电可能已被恒温器或任何其他组件或中间控制组件中断，该设备有利地考虑电力负载的供电电压，以暂停或恢复评估被供应电能量的框架中负载的操作时间的时间计量。例如，简单的分压器或与电力负载并行提供的光耦合器允许微控制器被嵌入在设备中，以依赖于在它的终端处干线电压存在与否来检测负载是否确实被供电。当同一微控制器用于实施本发明时，并且例如用于通过所有或没有电力负载的控制来设置温度，那么计量操作时间的暂停或恢复由设备的微控制器所执行的软件程控。

根据本发明的设备还提供了以下内容：被供应给至少一个能够转换电能并能将其以热形式存储的组件的电能值，在被能够转换电能并能将其以热形式存储的该组件于供应电能的期间所消耗能量的测量的基础上被计算。这一实施变体包括考虑流入负载的电流和其供电电压的功率测量组件。

还提供了以下内容：设备还包括第一装置，通过焦耳效应，驱动用于转换热形式的电能的该第一装置，以及第二装置，驱动用于转换热形式的电能的该第二装置，用于转换热形式的电能的该第一装置具有比该第二装置更高的电功率，该第一装置可以单独和/或联合地驱动该第一和第二装置。用于转换热形式的电能的该第一和第二装置被包括在根据本发明的至少一个能够转换电能并能将其以热形式存储的组件中。还提供了以下内容：用于转换热形式的电能的该第一和第二装置被实施为实体上独立的组件，其被设计用于增加容量或在同一物理组件中。例如，它可以为建筑物的热水生成设施中的系列组件、传统的热水箱(这里水被电阻器加热)、以及贮水式热水器(这里水被热力组加热)。还提供了以下内容：它可以是将用于加热用于存储热量的相同体积材料的两个装置组合的设备。由在热力学加热装置中加入电阻器所导致的额外开销和体积是小的。加热装置的这一组合使得例如在使用的正常条件下使用高产的加热装置成为可能，同时当电气网络的平衡必要时，偶尔提供用于更多地加载该电气网络的更大的电力消耗容量。

还提供了以下内容：设备还包括用于接收被远程控制装置传送的至少一个设定点的装置。例如还提供了以下内容：设备包括从电力计费管理系统接收远程控制命令的组件设备，例如在法国，以175Hz或188Hz的TCFM接收器或与“链路”(linky)兼容的兼容PLC(电力线通信，Power-line communication)接收器。还提供了将收发射频或PLC组件集成到该设备中，直接或经由本地互联网网关与所谓的“M2M”(机器至机器)和/或“IoT”(“物联网”)通信基础设施相连。

由于仅由该设备驱动的电力负载的ON设定点的传送需要消耗预定值的能量，本发明还特别地带宽高效。同时寻址多个接收方的单向通信系统足以有效地实施本发明。在没有相关设置的情形下，设定点实际上可以被减少至二进制序。在这种情形下，简单的顺序直接控制电力负载的开关打开，消耗预定整数的千瓦时。当预定值的能量已被消耗时(由于电力负载被设置为打开)，电力负载的关闭被该设备本地地管理。由于不需控制系统必须知道被每一个寻址设备驱动的负载的单位功率以及必须单独地管理这些设备，这一方式尤为有效。还提供了以下内容：通过使与多个预定水平的能量值相关的命令同时存在，改进了本发明的实施。例如，1KWh、2KWh、5KWh的存储命令。实际上不期望落在设施的能量表的单位计数指标(通常为1KWh)之下。因为在已有效地消耗所期望能量的预定值之前，达到的存储容量的限制的风险对客户将是有害的，因此也不期望具有能量存储过高的预定值。在实践中，对于具有单位容量通常处于1至3KW之间的设备，在与操作时间是30分钟至2小时之间，1或2KWh的消耗/存储订购是好的折中。这给出以下结果：不管其容量，标准电热水器将水温从室温开始的标称加热时间通常约4小时(每个模型的加热元件的功耗通常被计算以获得大约4小时的加热时间，以使得它所包含的水的全部容积到达设定点温度)。还提供了以下内容：当本发明被允许它的复杂电信系统所支持时，明确地发送将被存储的能量的预定量的值作为命令的设置。因此，针对不同功率的大量设备的同时被分组的命令是可能的。本发明的这些特征还有助于降低电气网络中的待机时间，以及快速地吸收偶然的电力盈余，尤其从间歇性生产源。

还提供了以下内容：该设备适当地接收和译码至少一个其他设定点，该至少一个其他设定点不同于触发供应预定值的电能的该至少一个设定点。由于通过远程控制和/或通过管理系统的方式传送该至少一个其他设定点，因此有利地等价于那些被实施用于传送触发提供预定值的电能的该至少一个设定点的方式。例如，这些可以是通过电力计费条件中的改变控制被驱动的负载的状态和/或用于具体命令电力负载被设置为打开或关闭的设定点，和/或用于在装置中卸载电力负载，例如当在电力网络中消耗的能量值超过了所生产的能量值时。

提供了以下内容：该设备还包括用于接收被与该设备相连的电表传送的至少一个信息的装置。例如，它可以是接收信息的能力，该信息来自于在法国所采用的电表或任何使电表能够向外部装备传送信息的等价装置上的所谓的“客户远程信息”输出。例如在德国使用的那些基于操作红外链路的IEC62056-21标准的连接，或USB连接、专有连线、光、视频、PLC等连接。作为反复操作的一部分，例如在离峰时候，这一信息被根据本发明的设备有利地使用来传统地驱动该至少一个能够转换电能并能将其以热形式存储的组件。取决于当电力负载被使能时由能量表所测量的功率和/或当负载被关闭时从总共被测量的值所显示的功率值，这一消息还可以用于校准根据本发明的设备。被能量表传送的信息还可用于作为由该电气网络的管理系统对设备远程控制的方式，例如根据专利FR1301944中所描述的方法。

提供了以下内容：由该电表传送的信息是通常在该电表中提供的从继电器触点输出的状态提取的二进制信息，以在有利的计费水平上控制贮水式热水器的操作。

提供了以下内容：设备还包括用于确定从该至少一个能够转换电能并能将其以热形式存储的组件在其使用期间所提取的能量值的装置。这是用于确定从存储装置(例如在提供热水和/或加热和/或冷却供应服务的构架中)提取的能量值的方式。还提供了以下内容：基于来自至少一个传感器和/或计量器的信息，从存储装置提取的能量值在设备内被计算和/或测量。从存储器装置提取的热能的计量可以例如通过考虑冷水入口和热水出口处的两个探针之间的温度差，以及进入水计量器的水的容积而被执行。

提供了以下内容：设备还包括用于从该至少一个能够在其使用期间转换电能并能将其以热形式存储的组件接收至少一个涉及被抽取的水的体积、和/或被抽取的水的温度、和/或水的进入温度的信息的装置。例如，提供了以下内容：接收装备有干触点输出的水计量器的脉冲和/或放置在水中电路(涉及所存储的热能的提取)的适当位置的至少一个温度传感器的信号。

提供了以下内容：设备还包括用于向信息系统传送至少一个信息的装置，该信息涉及该至少一个能够转换电能并能将其以热形式存储的组件的状态。本发明可以在管理系统内使用，该管理系统经常采取单远程控制命令的形式，单向且无条件地向根据本发明的设备传送设定点。在该情形下，由外部管理系统维持每一个设备的能量记账或执行模型以了解或估计所存储的能量并且，在适当的时候，仍然可以被存储的能量值在每一个根据本发明的设备的控制下。当本发明在由具有单独寻址能力的双向电信系统所支持的电气网络中实施时，每一个设备的状态可以被有利地向管理系统报告以确保可用容量在任何时刻的更准确管理。根据该至少一个组件的状态的详细程度，该组件的根据本发明的设备被通知并且根据备用信道的传送系统的可能性，提供了例如每一个设备通知管理系统所聚集的能量值，以及在适当的时候，根据被实施的每一种模式，通知仍然可以被存储的能量值。它还可以是二进制状态信息，比如“已达到最大存储容量”、“已达到最大保留存储容量”。感兴趣的其他信息，在适当的时候，也可以被每一个设备传送至管理系统，例如被提取的热量值、被抽取的水量、所提取和/或进入水的温度。

根据本发明的另一方面，提供了一种系统，该系统能够转换预定量的电能并将其以热形式存储。根据本发明的系统包括根据本发明的驱动设备和至少一个能够转换电能并将其以热形式存储的组件。提供了以下内容：根据本发明的系统采用至少两个单独装置的形式，构成根据本发明的驱动设备的控制装置以及至少一个确保将电能转换为热能并以热形式存储的装置。还提供了以下内容：根据本发明的系统包括在同一壳体内的至少一个装置、根据本发明的驱动设备以及至少一个确保将电能转换为热能并以热形式存储的装置。该设备可以被另外的转换和/或存储装置补充。根据本发明的设备和至少一个能够转换电能并将其以热形式存储的组件之间的功能性链路，例如被处于设备输出的贮水式热水器或根据本发明的设备控制的外部电力继电器的电力电缆的电性连接提供。还提供了以下内容：根据本发明的驱动设备和被驱动负载之间的功能性连接，经由通过射频或PLC的远程控制而被执行。在该情形下，该至少一个能够转换电能并能将其以热形式存储的组件，通过由在建筑物内根据本发明的设备远程控制的至少一个接收器连接至电源。单独驱动设备形式的实施变体尤其适用于已包括贮水式热水器的现有设施的改造，同时以具有根据本发明的集成驱动的设备的形式的实施，倾向于针对新的优化装置以最佳地使用本发明。

在根据本发明的系统中还提供了以下内容：至少一个能够转换电能并将其以热形式存储的组件包括用于将以热力学形式的电能转换的装置以及用于将热形式的电能通过焦耳效应转换电能的方式。由于其高产出率、生成根据需求的高温或低温的能力，热力学方式是优选的。然而，在外部交换机的温度的给定范围以外，它们的操作受限，并且甚至是不可能的。本发明提供了有利地生产热能的完成装置，用于通过焦耳效应的加热方式来存储以用于增加或补充热产生。本发明在电气网络的管理框架中的使用，用于存储来自于间歇性产生的过多能量或者用于载入电气网络，例如，纠正增加的频率的问题，需要高累积的负载功率的快速调动。通过由根据本发明的系统中的焦耳效应加热的实施装置，这一目标被更快实现。此外，在装置中的绝缘介质上增加受保护电阻或电阻的边际成本，该装置的主热能低。

在根据本发明的系统中还提供了以下内容：该至少一个能够转换电能并能将其以热形式存储的组件以关于房间温度的高温形式存储能量。该目标时在任何何时的材料中生成和存储热量。

在根据本发明的系统中还提供了以下内容：该至少一个能够转换电能并能将其以热形式存储的组件以关于房间温度的低温形式存储能量。

在根据本发明的系统中还提供了以下内容：该至少一个能够转换电能并能将其以热形式存储的组件在主要有水组成的液体容积中存储能量。为了存储高温或低温，提供了以下内容：例如使用直接被使用和/或作为热传导流体的水的容积，装置浸入该流体中以生成热能。在关闭的液压电路中，提供了向水中加入抗冻剂和/或化学产品以阻止形成沉淀物。

在根据本发明的系统中还提供了以下内容：该至少一个能够转换电能并能将其以热形式存储的组件至少部分地在固体和/或相变材料的体积中存储能量。这尤其应用于存储大量能量和/或用于获取紧凑的存储组件。由于其机械鲁棒性且在高温下的存储能力，固体材料是令人感兴趣的。基于涉及存储温度的融合温度和在本发明的实施框架中的最优使用，相变材料被明智地选择，它们在紧凑性上尤其有效。

为了生产用于公共卫生目的的热水，相变材料(比如水和盐)尤其被推荐。例如，三水醋酸钠具有55-58℃的熔融温度且被分类为无毒。该材料可以在小于水的体积的超过26倍的体积中，在55℃和58℃之间存储100KWh的电能。有机化合物(比如烷烃和脂肪酸)以及任何其他的经封装相变材料的使用也被提供，以允许充分的热交换活动和材料的安全保留。

为了根据本发明的可逆贮水式热水器或空调的生产，既紧凑又具有合理量的具有高熔融温度的水和盐是相变材料的选择。它可以例如为熔点为318℃的氢氧化钠，或具有合适熔化温度的任何其他相变材料。

如之后可见的，在本发明的示例实施中，还提供了将以水的容积形式以及以相变材料形式的热能存储器相组合。

提供了以下内容：根据本发明的系统还包括在其使用期间，经提取的热形式能量的计量装置。这些附加装置在热水的传送过程中提供，该热水用于公共卫生目的和/或建筑物的空气调节装置的加热或冷却或用于包括制造和/存储方法的专业用途。本发明在该环境中的实施允许用于生成经存储的热能和用于其用途的电能的消耗的解耦合。

在根据本发明的系统中还提供了以下内容：在其使用期间被提取的热形式的能量的至少一部分经由电流传递。这一点例如在来自所存储热能的热量和电能的本地微型热电联供的框架中。提供了以下内容：从囤积释放的热能转换为电能形式可以基于任何类型的已知物理现象，例如通过直接的热力学转换或通过使用热力学原则的间接转换。

在根据本发明的系统中还提供了以下内容：在其使用中所提取的热形式的至少一部分能量是经由气流传送的。这例如应用于电存储加热或可逆或不可逆的贮存式空调，这里通过由风扇产生的气流，所存储的高温或低温如所需的提取。利用高温或低温的输入和存储，取决于适合的季节，这例如还应用于强制性通风设备或涡扇发动机。

在根据本发明的系统中还提供了以下内容：在其使用中经提取的热形式的能量的至少一部分经由流体传递。液体是用于公共卫生目的的生产的热水中的水流，或者在通过利用热交换器或构成交换器的管道的风扇线圈，在房间的加热和/或冷却的封闭电路中循环的液体，该管道嵌入在墙体、天花板或地板中。

提供了以下内容：根据本发明的系统还包括用于提供处于某温度的气流或流体的装置，该温度不同于能量以热形式所存储的温度。例如，允许处于以热形式的能量存储装置的温度的气流与处于房间温度的气流相混合以生成处于中间温度的气流的房屋。在流体的情形下，这里例如是从处于存储装置的温度的流体和处于存储装置的输入温度的流体来生成处于中间温度的流体的混合器。还提供了以下内容：用于有利地提供处于不同于以热形式存储的能量的温度的温度的气流或流体的方式，包括调节在相对的常量值处所提供流体的温度的热力学装置。这些调节装置例如为基于材料的膨胀的机械恒温计装置，或者还包括至少一个温度传感器和机电驱动器的电子调节装置。当然，这些解决方案适用于低温存储设备，例如在以可能的高温存储(处于低于使用温度的温度的相变材料)形式的低温存储的情形下。

提供了以下内容：根据本发明的系统构成存储生产用于公共卫生目的的热水的存储装置。

提供了以下内容：根据本发明的系统还包括水计量器和/或用于测量经抽取的水的温度和/或用于测量进入水的温度的装置。这些附加装置在考虑其记账的用于提供公共卫生目的的热水的框架中提供。

提供了以下内容：根据本发明的系统构成存储加热和/或冷却装置。本发明因此在分散的热能生产装置的框架中实施，比如例如存储式加热器或空调，或分散的装置，比如锅炉或中央存储式加热器和/或冷却系统。

提供了以下内容：根据本发明的系统适应于比如提供至少两种不同类型的热能形式的电能存储设备的方式，至少一种类型用于复用存储，以及至少一种类型操作热能形式的保留存储容量用于间歇式存储。本发明提供了转换预定量的电能，并且其热能形式的存储可以同时存在于根据具有传统系统的本发明的同一系统中，该传统系统用于转换非预定量的电能以及热形式的存储。例如在贮水式电热水器的情形下，根据本发明运行并通过使其操作被用于在有利的计费期(例如法国的离峰期)中的电能计费系统控制获得例如热水的每日生产的能力。该目标可以在根据包括存储热形式能量的单个组件的本发明的同一系统的框架中实现，在该情形下，相同容积的水和用于转换热形式的电能的单个组件，在该情形下，水下的经保护电阻或管道中绝缘介质上的电阻，或组件的热力学热交换器。然而，为了不使得让预定量的能量的吸收和存储由于传统操作的框架中的存储容量的饱和而不可能，利用专门应用于其的附加存储容量来实施本发明是优选的。附加存储容量的优势在实施不包括传送信息(关于用于存储热形式的能量的组件的状态)的本发明的框架中被进一步提高。在该实施框架中，认为根据本发明的系统总具有存储热形式的新的预定量电能的能力，且相关的计费管理不能考虑实体上无法存储更多能量。

附加的存储容量(等价的所有事物)可以由热形式的存储温度的经区分管理被有利地创建。例如对于贮水式热水器，在水的传统操作的框架中，在第一给定的设定点温度(例如65℃)处离峰时候区间被加热。根据本发明的操作基于比第一设定点温度更高的第二设定点温度，例如85℃。提供了以下内容：附加的热存储容量利用水作为热形式能量的存储介质，通过相变材料的组合使用被大量地增加。相变材料的温度例如位于两个设定点温度之间，以仅存储根据本发明的操作模式的相变材料中的可能高温形式的热能。当可能高温新形势的热存储热量饱和时，第二温度被达到，且该材料示出了所谓的热量存储敏感行为，即，存储于该材料中的热能的增长使其温度增长。

提供了以下内容：根据本发明的系统还包括用于有助于热形式的能量输入的装置，该装置不连接至电力分发网络。这些附加装置被包括在能够转换能量并能以热形式存储的该组件中。这可以例如为直接连接至分离于该网络的本地生产源(比如太阳能电力屋顶板或风轮机)的电热生产装置。它还可以为连接至包括热交换流体的电路的热交换器，该电路连接至太阳能电板、柴炉等。在适当的时候，如果该热对流系统的运行不足或未达到期望，根据本发明的系统还包括至少一个确保热交换流体的循环的泵。装置被提供用于管理热交换流体的循环，以使得它可以仅生成存储装置中的热能输入。装置还被提供用于阻止任何提供易于代表对人或装备的危险性的热能，例如在存储容量饱和的情形下，当存在这一风险时：温度的增长将达到用于热存储的材料的沸点。

根据本发明的另一方面，方法被提供以在电气网络中操作根据本发明的多个系统。

根据本发明的方法包括以下步骤：

通过适合的监控和管理系统，持续地监控电力消耗与该电气网络中的生产之间的平衡；

通过该适合的监控和管理系统，利用给定的多个根据本发明的系统，传送用于转换和存储预定量的电能的至少一个设定点用于消耗预定电能的经蓄积量，以在给定的过剩生产的情形下，调整相对于生产的电力消耗。

根据本发明的方法还包括以下步骤：

在至少一个信息系统中，保存涉及由该适合的监控和管理系统的传送的至少一个信息，利用给定的多个根据本发明的系统，保存用于转换和存储预定量的电能的至少一个设定点。

根据本发明的方法提供了例如存储在标识设施(该设施包括根据本发明的至少一个系统)的数据库中，设定点被传送至该系统，与设定点相关的预定量的电能，被包含在每一个设施中的根据本发明的系统的数量，并且在适当的情况下，它们各自的标称功率，以及设定点的传送的时间戳。这一信息的所有或部分确保了对于能量表指标于给定的计费期间的受影响变动，适时地执行适合的纠正。

根据本发明的方法还包括以下步骤：

当设施使用根据本发明的至少一个系统，并且该系统已经至少部分地消耗了电能值，而在与该设施相关的计量装置内出现了不适当的计量指标时，在至少一个信息系统内纠正与在设施中消耗的电能的计量有关的至少一个数值。

例如，在法国双峰/离峰计费的情形下，当正常使用中提供了这仅在离峰时间被执行时，如果分发网络的平衡需求需要传送用于在高峰时间转换和存储预定量电能的设定点。复古修正计划于由操作者发布的客户发货单上。在应用将所消耗的能量值转换到货币单位的计费规则之前，这一修正可以例如在例如以KWh示出的所测量或估计的计量指标的基础上。还提供了以下内容：在给定的计费期，在由该客户可支付的网络量的计算中，这一修正以货币单位被执行，起始于通过对所读取或估计的计量指标应用该计费规则可支付的量。被提供用于给定设施的账目的纠正例如在于提取预定量的能量或不适合项的以货币单位的对应量，在适当的情况下，乘以根据本发明的在该设施中实施的系统的数目，然后加上之前被减去的量的被认为更合适的项。还提供了纠正至少一个用于应用具体经济模型至在本发明的框架中实施的装置和/或服务的图表。当该纠正从所消耗能量的恒定总量(如被批准用于金融交易的设施的能量表在给定时期内记录)计算时，本发明还允许选择用于根据本发明的设备的经简化实施变体的可能性。实际上，在这些条件下，用于估计或测量所供应电能的值的装置(该值不足够准确以允许经济交易)，在此情形下，足够用于纠正达到所需精度的计量结果的分配。

同一原则适用于更为复杂的定价结构，比如6指标的“节奏(tempo)”计费，在每一天内的高峰和离峰时候期间的日期和时间段的3种类型。在该情形下的纠正需要设定点的传送的完整时间戳和可应用于客户设施的计费规则的存储。在数据库(该数据库包括描述根据本发明的在客户设施中的系统的信息)中的负载的单位功率的知识用于重新计算负载的操作时间的成本，并因此当消费期包括指标变化时，使得按比例的纠正。在实践中，将对客户最有利的修正进行取整将是优选的，这既简化了本发明的实施，也提高了它的可接受性。

根据该方法的方法应用被提供用于管理电气网络，该电气网络包括用于间歇性生产的能量源，该间歇性生产的产能不可能可靠地计划，比如风轮机，光电板，太阳能发电厂，这里电力通过热力学方式等生成。

根据本发明的方法的应用在服务框架中提供，该服务框架用于提取和存储过剩生产的电能并用于提供对应的以适合形式的房间内热能。目的是为了组织和管理包括根据本发明的多个的存储系统，以通过实施根据本发明的方法来使用该存储系统，以消耗可能导致电气网络不平衡的过剩生产，用于将以热形式存储的能量再次出售。

根据本发明的方法的应用在供应用于公共卫生目的和/或加热和/或冷却和/或电力的热水的服务的框架中提供。这些供应用于家庭或商业场所或工业过程的框架中。

附图说明

本发明的其他特性和优势将体现在下面的详细描述中。在附图中提供了非限制性的示例：

图1示出了设备的框图的第一变体。

图2示出了设备的框图的第二变体。

图3示出了以单独元件的系统的第一变体。

图4示出了以单独元件的系统的第二变体。

图5示出了以单独元件的系统的第三变体。

图6示出了以单独元件的系统的第四变体。

图7示出了系统的第一完整变体。

图8示出了系统的第二完整变体。

图9示出了系统的第三完整变体。

图10示出了系统的第四完整变体。

图11示出了整体的热水器的第一变体。

图12示出了整体的热水器的第二变体。

图13a和13b示出了完整的电加热变体。

图14示出了涉及网络的平衡的方法的步骤。

图15示出了涉及估价的方法的步骤。

附图和实施例详细描述

本发明的其他特性和优势将在以下的描述中体现。在附图中，以下作为非限定性示例给出：

图1示出了设备的框图的第一变体。

系统12的框图包括根据本发明的用于驱动至少一个能够转换电能并能将其以热形式存储的组件2的设备1，设备1包括至少一个电力负载。设备1包括低电压电源组件3，以从电力设施4的电压向它所连接的组件提供所需用于其他组件的操作的电压。在适合的情形下，在该设备的中央是通过包括在其程序存储器内的软件来控制设备资源的微控制器5、工作RAM存储器和用于永久性存储操作设置和功能状态的非易失性存储器。来自Atmel(注册商标)的“极小的(tiny)”8位AVR微控制器簇的模型或来自德州仪器(TexasInstruments)(注册商标)的“MSP430”16位微控制器簇的模型是特别优选的，但是来自其他半导体制造商的若干其他可接受的参考同样也是可用的。通信组件6确保至少接收设定点，其中设定点触发对预定量的能量的供应。所有类型的物理介质和通信协议的使用被提供在本发明的框架中。还提供了使用能够接收和发送信息的收发器以使设备与某些需要双向交换的电信标准兼容。当至少一个能够转换电能且能将其以热形式存储的组件2是不包括电力转换装置或不包括使设备1能够远程控制它的接口的电力负载时，转换装置被集成到电力接口7中。电力接口7包括例如至少一个机电或静态功率继电器以及它的控制电子设备。否则，在适合的情形下，由电气网络提供的功率经由用于测量电流的装置直接被供应给至少一个能够转换电能且能将其以热形式存储的组件2。还提供了驱动功率的至少一个组件可以被设备经由任何传统的单向或双向控制装置8远程控制。控制装置8例如通过“控制导线(pilot wire)”、电力线、射频、红外或通过任何有线方式与至少一个能够转换电能且能将其以热形式存储的组件2通信。这允许使用设备外部的电力转换装置，这些电力转换装置已在经驱动的装置中实施，例如用于控制至少一个能够转换电能且能将其以热形式存储的组件2内的至少一个电力负载或用于调节其温度。另外，当根据本发明的设备不包括用于测量所供应的电力的装置时，提供了获取与该电力负载的电源电压有关的信号。只有在至少一个电力负载实际上被供电时，这一改进才使得将功率结合到计算中用于估计所提供的电能成为可能。在适合的情形下，还允许考虑关于其标称值的供应电压的变体，以用于修正所供应的能量的估计值，例如通过应用比例因子或在至少一个电力负载的标称功率值处从表格提取的修正。

根据实施的用于估计或测量所供应的能量的变体，设备包括用于了解在至少一个能够转换电能且能将其以热形式存储的组件2内的循环电流的装置9和/或用于了解其电源电压的装置10。取决于实施类型，装置10收集在最相关的位置处电压信息，例如，在来自如图1中的电力设施4的主电源处或直接在块2内的功率负载的终端处。

在图1的示图中，在适合的情形下，同一微控制器5被提供以实施本发明的所有方面，包括测量由至少一个能够转换电能且能将其以热形式存储的组件2所消耗的功率。当然，本领域的技术人员将理解的是所有公知的用于测量功率或电能(依赖于或不依赖于使用计量学的专用集成外部电路)的实施方式，例如使用用于测量电流的分流器、电流转换器、霍尔效应传感器、Néel效应传感器、Rogowski线圈传感器也可以被使用，而不脱离本发明的范围。

用户接口11包括允许设备与用户之间进行交互的至少一个按钮和一个发光指示器。

由于根据本发明的系统包括用于存储能量的装置，用户受益于用于提供嵌入式存储容量的状态的知识的“仪表”信息，这一点通常是有用的。

图2示出了系统的框图的第二变体。该图与前一附图的不同之处在于它包括能够转换电能且能将其以热形式存储的两个组件2a和2b。这一变体对应于根据本发明的形成提供两种电能消耗模式的装置的系统的情形。就达到转换预定量的电能并以热形式存储而论，根据本发明的消耗模式与传统的消耗模式相组合，不限定为根据本发明的设备供应给负载的电能量的预定值。相比于传统组件立即供热或供冷而不经存储，该框图对应于例如包括根据本发明转换和存储经驱动的能量的组件的加热或冷却装置。例如，对即时动作的传统辐射板的加热器添加了存储容量以用于存储推迟使用的热量。另一示例是包括在同一装置中的空调，该装置能够由热力学装置和加热和/或冷却存储组件提供即时的高能效服务。还提供了以下内容：功率组件的一些或所有，尤其是用于提供即时服务的功率组件由设备经由任何传统装置(例如通过“控制导线(pilot wire)”或无线远程控制装置)远程控制。

图3以单独元件形式示出了系统的第一变体。根据本发明的系统12以两个单独装置1、2的形式实施。在该示例中，根据本发明的系统构成存储用于公共卫生目的的热水的存储的生产系统。根据本发明的设备1被连接至电气网络4和至少一个能够转换电能且能将其以热形式存储的组件2。在该示例中，至少一个能够转换电能且能将其以热形式存储的组件2包括电阻器或热力学加热装置和调节水温的恒温器，以及在适合的情形下，包括单独的安全性恒温器。这里，至少一个能够存储热形式的能量的组件是包括大量水的水箱。

图4以单独元件的形式示出了系统的第二变体。根据发明的系统12以两个单独装置1、2的形式实施。在该示例中，根据本发明的系统构成贮水式加热器或混合式加热器(即，存储以及即时加热)。根据本发明的设备1被连接至电气网络4以及至少一个能够转换电能且能将其以热形式存储的组件2。在该示例中，至少一个能够转换电能且能将其以热形式存储的组件2包括电阻器和调节用于存储热形式的能量的材料的温度的恒温器，以及在适合的情形下，包括单独的安全性恒温器。这里，至少一个能够存储热形式能量的组件是固体材料体积和/或在适合的套壳内的相变材料，通过用于提取和传递所存储热量的方式完成。

图5以单独元件的形式示出了系统的第三变体。根据发明的系统12以两个单独装置1、2的形式实施。在该示例中，根据本发明的系统构成“强制通风(forced draft)”通风设备或“涡扇(turbofan)”系统。这些被设计用于建筑物内空气更新的有效的通风系统的特征在于新鲜空气从外侧吸入并被分散在房屋内。这些通风系统有利地包括用于对将分散在房屋内的空气进行加热或预加热的设备。通常被安装在阁楼中或房间中的这些设备不受它们实体大小的限制。因此，它们可以被有利地集成到用于实施本发明的热能存储装置中。根据本发明的设备1被连接至电气网络4以及至少一个能够转换电能且能将其以热形式存储的组件2。在该示例中，组件2包括电阻器以及调节用于以热形式存储能量的材料的温度的恒温器，以及在适合的情形下包括单独的安全性恒温器。至少一个能够存储热形式的能量的组件在此是固体材料体积和/或在适合的套壳内的相变材料，并且被用于提取和传递被存储于分散气流中的热量的装置完成。

图6以单独元件的形式示出了系统的第四变体。根据本发明的系统12以两个单独装置1、2的形式实施。在该示例中，根据本发明的系统构成贮存式或混合式空气调节系统(即，贮存和即时加热或冷却)。空气调节系统可以有利地实施本发明以用于在适合的时刻存储低温和/或高温来根据需要在以后使用。由于这种类型的装置已经包括复杂的嵌入式管理装置和用于生成和驱动气流的装置，它在本质上提供了对本发明的实施。根据本发明的设备1被连接至电气网络4以及至少一个能够转换电能且能将其以热形式存储的组件2a和2b。在该示例中，至少一个能够转换电能且能将其以热形式存储的组件2a和2b包括采用热力加热装置和电阻形式的热交换器和调节用于以热形式存储能量的材料的温度的恒温器，以及在适合的情形下包括单独的安全性恒温器。出于其紧凑性和低质量的目的，至少一个能够存储热形式能量的组件在此是相变材料体积。实际上，位于房间内的空调的一部分通常被悬挂于墙体的上部。相变材料的体积被包括在适合的套壳内并且通过提取或传送存储在从空调出去的气流中的低温或高温的方式来实施。

图7示出了系统的优选完整变体。

根据本发明的示例性系统12与图3中的系统的不同之处在于：它采取了根据本发明的独特装置的形式，在这种情形下是家庭贮水式热水器，其中设备1和至少一个能够转换电能且能将其以热形式存储的组件2被集成在同一壳体内。

图8示出了系统的优选完整变体。

根据本发明的示例性系统12与图4中的系统的不同之处在于：它采取了根据本发明的独特装置的形式，在这种情形下是贮水式电热水器，其中设备1和至少一个能够转换电能且能将其以热形式存储的组件2a和2b被集成。在该变体中，即时加热组件2b例如通过对流、通过红外组件或抗辐射组件与贮水式电热水器共存。

图9示出了系统的优选完整变体。

根据本发明的示例性系统12与图5中的系统的不同之处在于：它采取了根据本发明的独特装置的形式，在该情形下是集中式机械通风装置，其包括贮存式加热装置，其中设备1和至少一个能够转换电能且能将其以热形式存储的组件2a和2b被集成。

图10示出了系统的优选完整变体。

根据本发明的示例性系统12与图6中的系统的不同之处在于：它采取了根据本发明的独特装置的形式，在该情形下是储热和/或储冷空调装置，其中设备1和至少一个能够转换电能且能将其以热形式存储的组件2a和2b被集成。

图11示出了集成热水器的第一变体。

该示例示出了根据本发明的贮存式热水器12，该热水器还在电费的非峰值期间提供传统的重复存储类型操作。两种模式由根据本发明被集成在热水器的壳体内且连接至电气网络4的设备1管理。该设备包括与用户交互的、包括指示存储容量的状态的显示装置的装置11。第一子变体针对传统操作模式和根据本发明的操作模式两者仅提供了一个单电阻2，以及仅包括水的同一水箱。

在没有对普通的热水水箱进行显著修改的情形下，热能存储水箱被特别用于实现本发明。该目标是通过对所生产的热水的温度进行正确管理实现的。在该示例中，每天在非峰值时段期间将水加热至恒温器的第一设定点温度，例如65℃。当设备接收到用于转换和存储预定量的采用热形式的电能的设定点时，根据本发明的操作基于恒温器的第二设定点温度(例如85℃)被执行，其中第二设定点高于第一设定点。因此，所存储的增加的热能表现为存储于恒温混合器13的出口处的热水体积的增加，该恒温混合器通过向以第二设定点温度存储的水加入冷水，生成接近于第一设定点温度的水的中间水温。该恒温混合器还通过消除非常热的水所导致的烫伤人员的任何风险，提高了该装置的用户的安全性。恒温混合器可以以与扩展水箱14相同的方式作为组件被安装在热水器的外部，在加热循环期间通过关闭水龙头或安全组15通过安全阀门阻止水损耗。混合器还可以有利地被预组装和集成到装置的外壳中作为其他基本配件的所有或部分来形成完整装置，这利用了外壳内部的所有组件的一般热隔离。由于液压和电连接被有利地设计以直接与传统模型的液压和电连接相兼容，因此，实施本发明的装置例如将替代具有相同的覆盖范围的旧式模块。

还提供了使用相变材料体积的子变体16。它的熔融温度在之前见到的两个恒温器设定点之间进行选择。引入这种被包括在适合的外壳内的材料允许有效的热交换，这大为增加了根据本发明的附加存储能量的容量，例如，如果网络操作员实施本发明以存储意料之外的过剩能量，则需要的话在非峰值时段无需利用传统的加热模式，而是仅消耗由可持续源通过间歇性生产所产生的电能。考虑到相变材料对采用潜在热量的形式的能量的强大的存储容量，使用这些材料所提供的紧密度允许本发明在电热水器中被实施为具有较大的占用空间以及类似于传统模型的质量(以水的升数来表示给定容量)。

另一变体还提供了被区分为在本发明的框架2A中用于将电能转换成热形式以及用于以传统模式2B加热的装置。如果传统加热的解决方案(例如热力学的热量生产组件)提供了高能效，那么这一特殊化甚至是更为令人感兴趣的。通过焦耳效应加热对于根据本发明的存储是优选的，这是因为使电力负载的功率最大化有助于基于电气网络的产量来更为有效的平衡需求。这一实施变体还通过放置于一般存储容积中的热量交换器18的方式提供了可选的外部热量输入17。这些输入可以例如来自任何热源、太阳热能板、热泵、地热、气体、木材或燃油锅炉、城市供热网络等。还提供了以下内容：当外部源的贡献为正时，通过循环泵或通过热虹吸管来执行热量流传输。至少一种装置19还被提供用于将电能转换成热形式，该装置19直接连接至本地生产源20，该本地生产源(例如风轮机或电力太阳能板)不连接至电气网络。还提供了安全性特性以用于阻止能量输入，从而在适当的时候避免了水和/或相变材料达到对人或设备危险的温度。

图12示出了集成热水器的第二变体。

这一变体与图11的不同之处在于：它由可能不同的运营商(该运营商提供设施的电能)专用于提供针对公共卫生目的的热水。例如，专门提供热水的供应商通过本发明的实施可以将用于公共卫生目的的热水增加到它针对类似服务进行计费的传统客户。该运营商还可以向电气网络的管理者提供针对预定量的电能的消费的服务和/或减载(loadshedding)服务。该运营商可以从供应该设施的电力分配者购买电能，该电力分配者在其客户的账单中退还相应的量/总和。该运营商还可以不与其客户的电力相连接，并从它自己的账单中扣除向其客户退还的电力费用。在分配者的电能总消耗的框架中，当用于实施本发明所消耗的电量、相应的时间戳以及由客户从其电力分配者所预订的计费被公知(因为后者是公开的)时，由分配者对联合客户收取的电力费用可以很容易地被退款。包括在根据本发明的设备变体中用于接收设定点的装置可以通过以下方式特定于该运营商，例如通过可连接至主要目的是对关于运营商提供的服务的水、气、热等进行远程计量的“机器对机器”类型的电信网络基础设施。这可以是标准的蜂窝类型射频、或具有适合的分布式集线器的特定中程网络、或连接至例如客户房间内的互联网盒子的短程射频网络、或特定的邻近集线器或标准的“家庭基站(femtocell)”类型的电信接入点。

从这个角度而言，本发明的技术方案依赖于电能的唯一源4，它的成本可以被了解和管理，以及计量装置允许被考虑的运营商对热水供应服务收费。最准确的收费方法是以热水形式传递的能量单位(例如以KWh为单位)来进行，从而使得价格既包括在给定时期内所消耗的热水体积，又包括所供应的热水所处的温度。例如，这需要增加体积式流量表21(优选地将其安装在冷水入口以增加该容积式流量表的使用寿命)，以及放置于邻近冷水入口和热水出口的两个温度传感器22。根据本发明的设备1中的微控制器基于由温度传感器提供的信息和从体积式流量表的脉冲输出接收的信息计算从储量提取的热能。设备在计费周期期间记录的经抽取的水量被有利地传送至运营商信息系统，以从在他们的液压网络的顶端所记录的客户的总冷水消耗中扣除。

图13a和13b示出了集成电加热变体。

图13a示出了装置的前视图，图13b示出了同一装置沿着A-A’轴的剖面图。根据本发明的该系统变体是具有用于延期释放热量的热能存储容量23和即时热量生产装置24的电加热器12。该变体在以下情况尤其有利：如果必要，用户受益于持续加热，且没有明显的迟滞。根据本发明的设备1被装备以在此前所存储的热量已被消耗且仍然需要对房间进行加热的情况下利用即时热量生产装置进行加热。考虑到标准加热器较小的占用空间(这是期望达到的)，对大量热能的存储需要使用具有高熔融温度(例如，在250和350℃之间)的相变材料。在该温度(250-350℃)下，仅通过焦耳效应的电加热在技术上是适合的，例如以至少一个受保护的在不锈钢外壳内的电阻器的形式实施，该不锈钢外壳浸入在相变材料中。所存储的热量通过由设备1驱动的离心风扇25被有效地提取。由气流使用的电路被计划为在排气风扇停止时通过对流来避免任何热量泄露。高温热存储组件被安装在装置内以使得通过热电桥避免任何热量泄露，并通过合适的材料26被完全热绝缘。生成的气流27必须具有较低的温度以确保用户的舒适和安全。从被加热至高温的与相变材料的外壳相接触的空气28需要与处于室温的气流29相混合，从而在装置的出口处产生得到的气流(该气流处于合适温度)。混合室30被提供，该混合室还有利地包括调节混合物的装置，比如阀门31，该阀门的位置被控制为调节从混合物得到的气流27的温度。

本实施示例中提及的方案可以大幅转换成空调以及热能存储通风系统的情形，无论是否具有根据装置的变体的存储高温或低温的能力。

图14示出了用于生产行为的方法的步骤，这些生产行为通过采取需要些行动允许根据平衡电气网络中的能量生产和需求实施本发明。

在电气网络内对所生产的能量和所消耗的能量之间的平衡的持续监控框架中，所生产的能量被持续地与所消耗的能量比较32。如果所生产的能力超过了所消耗的能量(测试32中的结果为Y)，电气网络的监控和管理装置向根据本发明的分布于整个网络的若干系统传送33预定量能量的消耗设定点，以将被消耗的能量值调整至在网络中生产的能量值。

在向根据本发明的系统传送适合的远程控制命令之前，电气网络的监控和管理装置计算它必须订购的累计值以平衡网络的额外能量消耗。该累计值大体上对应于所生产的累积能量和网络中所消耗能量之间的差值。通过识别根据该信息的系统的数据库中的请求，电气网络的监控和管理装置确定它们在被电气网络支持的电信网络中的地址，在适合的情形下，通过远程控制，如果该电信网络是双向的，它们的标称单位和/或剩余能量存储容量，在将电能转换为热能中所涉及的电力负载(为了其存储)的标称功率，以及通过执行适合的考虑电气网络中的寻址能力以远程控制根据本发明的相关系统的算法。另外的步骤34在方法中被提供以记录数据库中的事件。该事件是根据本发明的经确定系统(被链接至客户账户)，在给定的数据和时间，接收远程控制命令以消耗预定量的电能。从经济角度，该步骤34以节约以后在本发明的操作的框架中所需的信息为目标。

本发明还提供了卸载经管理的电力负载的装置应当体现电气网络中对于能量的需求超过了生产，必须在同一装置中和同一相关的管理系统中实施。由于使用与该发明相同的实体装置以及仅嵌入在设备1中的软件，该功能性附加的边际成本实际上为0，并且在相关的管理系统中，因此需要被修改。

图15示出了用于从经济的角度来生成允许本发明的操作的信息的方法的步骤。

当发货单需要被生成(测试35中结果为Y)时，对于关于给定消耗期的给定客户，根据本发明，存储被时间戳标记的事件的数据库被浏览，该事件为命令的远程控制传送以消耗预定量的电能。如果数据库的浏览揭示了对消耗期内的给定用户的由本发明的实施导致的事件(测试36的结果是Y)，那么在能量消耗导致的事件的事实下，该能量消耗在至少一个与给定计费条件相关的指标中被测量，过程37被执行以适合地纠正计费。通过这种方式，根据在相关消耗期间适用的一般计费条件的从实施本发明得到的经济效应，由于这些经济效益被特别应用于从实施本发明导致的能量消耗的计费条件的应用所确定，可以被其他清除和替代。在适当的时候，它还提供了在提供热水的框架中纠正消耗冷水的计费。

当然，本发明不限于以上所描述的实施例，并且在不脱离本发明的范围的情况下特别是通过将若干变体合并在同一实施方式中或者通过将若干示例中所采用的不同元素进行结合，可以对这些示例做出许多修改。

Claims (32)

1.一种用于管理至少一个能够转换电能且能将其以热形式存储的组件(2)的设备(1)，所述设备包括用于控制至少一个电力负载的电力接口(7)和/或控制装置(8)，所述设备的特征在于，所述设备还包括通信组件(6)，所述通信组件(6)用于接收至少一个设定点，所述设定点的接收触发所述设备从电气网络的终端设施向所述至少一个能够转换电能且能将其以热形式存储的组件(2)供应预定量的电能，该终端设施包括电能表，所述设备被连接至所述电能表之后，所述设备对至少一个设定点的接收决定去往所述至少一个电力负载的电能供应的开始，当所述预定量的电能已被消耗时，所述设备在本地管理电能供应的终止。

2.如权利要求1所述的设备，其特征在于，基于测量时间估计来供应给所述至少一个能够转换电能且能将其以热形式存储的组件的电能量，在所述测量时间期间，所述电能以预定功率被供应至所述至少一个能够转换电能且能将其以热形式存储的组件。

3.如权利要求2所述的设备，其特征在于，对供应给所述至少一个能够转换电能且能将其以热形式存储的组件的电能量的估计考虑到所述至少一个电力负载的电源电压。

4.如权利要求1所述的设备，其特征在于，在向所述至少一个能够转换电能且能将其以热形式存储的组件供应电能期间，基于由所述至少一个能够转换电能且能将其以热形式存储的组件所消耗的功率的测量值来计算供应给所述至少一个能够转换电能且能将其以热形式存储的组件的电能量。

5.如权利要求1所述的设备，其特征在于，所述设备包括：第一装置，驱动所述第一装置以通过焦耳效应将电能转换为热形式；以及第二装置，驱动所述第二装置以将电能转换为热形式，用于将电能转换为热形式的所述第一装置具有比所述第二装置更高的电力功率，所述第一和第二装置可以被单独地和/或共同地驱动。

6.如权利要求1所述的设备，其特征在于，所述设备适当地接收和译码至少一个其他设定点，所述至少一个其他设定点不同于用于触发供应预定量的电能的所述至少一个设定点。

7.如权利要求1所述的设备，其特征在于，所述设备还包括用于接收由所述设备被连接在其后的所述电能表发送的至少一个信息的装置。

8.如权利要求1所述的设备，其特征在于，所述设备还包括用于确定的装置，在该装置使用期间，确定从所述至少一个能够转换电能且能将其以热形式存储的组件提取的能量量值。

9.如权利要求1所述的设备，其特征在于，所述设备还包括用于接收的装置，在该装置使用期间，从所述至少一个能够转换电能且能将其以热形式存储的组件接收关于提取的水的容量、和/或提取的水的温度、和/或水的进入温度的至少一个信息。

10.如权利要求1所述的设备，其特征在于，所述设备还包括用于发送的装置，该装置向信息系统发送至少一个关于所述至少一个能够转换电能且能将其以热形式存储的组件的状态的信息。

11.一种能够转换预定量的电能且能将其以热形式存储的系统(12)，其特征在于，该系统(12)包括根据权利要求1至10中的任一项所述的设备(1)，以及至少一个能够转换电能且能将其以热形式存储的组件(2)。

12.如权利要求11所述的系统，其特征在于，所述至少一个能够转换电能且能将其以热形式存储的组件包括用于将电能转换为热力学形式的装置，以及用于通过焦耳效应将电能转换为热形式的装置。

13.如权利要求11所述的系统，其特征在于，所述至少一个能够转换电能且能将其以热形式存储的组件以相对于环境温度热的形式存储能量。

14.如权利要求11所述的系统，其特征在于，所述至少一个能够转换电能且能将其以热形式存储的组件以相对于环境温度冷的形式存储能量。

15.如权利要求11所述的系统，其特征在于，所述至少一个能够转换电能且能将其以热形式存储的组件在主要由水组成的一定量的液体中。

16.如权利要求11所述的系统，其特征在于，所述至少一个能够转换电能且能将其以热形式存储的组件至少部分地采用一定量的固体和/或相变材料。

17.如权利要求11所述的系统，其特征在于，所述系统还包括用于在其使用期间计量提取的采用热形式的能量的装置。

18.如权利要求11所述的系统，其特征在于，在其使用期间所提取的采用热形式的能量的至少一部分是经由电流作为中介。

19.如权利要求11所述的系统，其特征在于，在其使用期间所提取的采用热形式的能量的至少一部分是经由气流作为中介传递的。

20.如权利要求11所述的系统，其特征在于，在其使用期间所提取的采用热形式的能量的至少一部分是经由液流作为中介传递的。

21.如权利要求19所述的系统，其特征在于，所述系统还包括用于以与能量被以热形式存储的温度不同的温度来提供气流(30)或液流(13)的装置。

22.如权利要求20所述的系统，其特征在于，所述系统构成产生用于公共卫生目的的热水的贮水式热水器。

23.如权利要求20所述的系统，其特征在于，所述系统还包括水表和/或用于测量所提取的水的温度的装置和/或用于测量进入的水的温度的装置。

24.如权利要求11所述的系统，其特征在于，所述系统构成贮存式加热和/或冷却装置。

25.如权利要求11所述的系统，其特征在于，所述系统被配置为提供至少两种不同类型的热形式电能的存储的方式，至少一种类型用于循环存储，以及至少一种类型操作于间歇性存储的热形式保留存储容量。

26.如权利要求11所述的系统，其特征在于，所述系统还包括用于有助于采用热形式的能量输入的装置，所述装置未被连接至配电网络。

27.一种用于在电气网络中操作多个根据权利要求11至26中任一项所述的能够转换预定量的电能且能将其以热形式存储的系统的方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

通过适合的监控和管理系统，持续监控所述电气网络中电力消耗和产生之间的平衡；

由所述适合的监控和管理系统向根据权利要求11至26中任一项所述的给定多个系统发送至少一个用于转换和存储预定量的电能的设定点，所述设定点用于消耗预定积累量的电能，以在给定的过剩生产的情形下相对于电力生产调整电力消耗。

28.如权利要求27所述的方法，其特征在于，所述方法还包括以下步骤：

在至少一个信息系统内保存至少一个下述信息，该信息与所述适合的监控和管理系统向根据权利要求11至26中任一项所述的给定若干系统发送的至少一个用于转换和存储预定量的电能的设定点有关。

29.如权利要求28所述的方法，其特征在于，所述方法还包括以下步骤：

当在设施中使用至少一个根据权利要求11至26中任一项所述的系统，并且所述系统已经消耗了至少部分电能量，而在与所述设施相关联的计量装置中出现了不适当的计量指标时，在至少一个信息系统中纠正与在所述设施中消耗的电能的计量有关的至少一个数值。

30.一种根据权利要求27至29中任一项所述的方法的用于管理包括间歇性生产的电源的电气网络的应用。

31.一种根据权利要求27至29中任一项所述的方法在用于提取和存储被过剩生产的电能的服务框架中的应用。

32.一种根据权利要求27至29中任一项所述的方法在供应用于公共卫生目的的热水和/或加热和/或冷却和/或电力的服务框架中的应用。