CN107002641A - 用于存储能量的装置和方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于存储能量的方法和装置(10),具有:具有至少一个第一容纳室(14)的第一容器(12),设置在第一容器(12)中的分隔设备(16),第一容纳室(14)通过所述分隔设备(16)划分成用于容纳第一介质的第一腔室(20)和用于容纳气相的第二腔室(22),其中,分隔设备(16)在腔室(20,22)体积改变的同时能够相对第一容器(12)移动,至少一个第二容器(24),其具有与第二腔室(22)相连的第二容纳室(26),第二容纳室(26)的包含物(30)能与气相进行物质交换,调温设备(32),热能借助所述调温设备能够输入第二容器(26)并且能够从第二容器(24)排出,至少一个输送设备(36),在借助调温设备(32)从第二容器(24)排出热量的同时、所述介质借助所述输送设备(36)能够以预设的压力输入第一腔室中,至少一个膨胀设备(46),在借助调温设备(32)向第二容器(24)输入热量的同时、所述膨胀设备被在压力下容纳在第一腔室(20)中的介质驱动。

Description

用于存储能量的装置和方法
本发明涉及一种用于存储能量、尤其电流的装置和方法。
通过电池存储电流通常限制在小于几个兆瓦的功率范围内。这在于电池的具体结构大小,但是首要在于具体的非常高的投资成本。在较大的功率范围中,能量、尤其电流的存储例如通过泵存储电站和所谓的能量向气体应用实现。但是泵存储电站在其应用中被地理的和生态的边缘条件限制。此外对于其施工需要很大的投资需求。所述能量向气体技术适用于长时间存储,但是仍未实现充分的成熟发展。此外,压力空气储存电站处于发展中,其同样能够在较大的功率范围内应用。这种压力空气存储电站然而同样是生态关联的并且仅具备中等电流存储效率。此外,这种压力空气存储电站也没有实现充分的成熟发展。
DE102004047290A1公开了一种能量转换、目的在于非常短时的能量存储。其中液态的水在升高的压力下从电驱动的压力生成设备转移到水存储器中,用于驱动水涡轮。在水存储器中的水压力通过相连接的气体压力存储器缓冲,其大致借由空气或氮气供给。在水涡轮机中进行液态水中的压力下降、并且水在临时存储之后流出并且返回到压力生成设备中。
这种由现有技术已知的装置的缺点然而在于,为了在液态水中建立升高的压力必须维持非常耗费的压力生成设备。此外,水涡轮机仅具有较小的效率,因此能量的临时存储会经历显著的损失。此外,在DE102004047290A1中描述的装置仅用于非常短时地临时存储能量,因为各种形式的能量输入被转化成液态水中的压力升高的过程,但是其具有气动的限制。
因此本发明所要解决的技术问题在于,提供一种装置和方法,借助其能够特别有效地和高效地存储能量、尤其电能形式的能量。此外本发明所要解决的技术问题在于,以相对较小的技术耗费实现这种目的。
所述技术问题通过具有权利要求1的特征的装置以及通过具有权利要求8的特征的方法解决。具有本发明相宜的扩展设计的有利的技术方案在从属权利要求中记载。
本发明的第一方面涉及一种用于存储能量、尤其是电能的装置,其具有第一容器,第一容器具有第一容纳室。所述装置还包含设置在第一容器中的分隔设备,第一容纳室通过所述分隔设备划分成用于容纳第一介质的第一腔室和用于容纳气相的第二腔室。分隔设备在此在腔室的同时的容积改变时相对第一容器运动。换句话说,分隔设备在第一容器中相对其运动,因此发生所述腔室的同时的容积改变。第一腔室的容积改变相对第二腔室的容积改变是相互的。这意味着,在分隔设备运动时发生第一腔室的体积减小连同第二腔室的体积增大,并且反之亦然。在此,腔室的体积以相同程度改变。这意味着,例如第一腔室的体积以与第二腔室的体积的增大的相同程度减小,并且反之亦然。
所述装置还包含至少一个第二容器,其具有与第二腔室相连的第二容纳室,它的包含物与气相存在物质交换,尤其是热力学平衡。此外,所述装置包含调温设备,热量或者热能借助所述调温设备能够输入第二容器并且从第二容器排出。此外,所述装置包含至少一个输送设备,所述介质借助其能够以预设的压力输入第一腔室中,与此同时借助调温设备从第二容器排出热量。换言之,将所述介质借助输送设备以预设的压力输入第一腔室中,与此同时借助调温设备从第二容器、尤其从其包含物中排出热量。
附加地,所述装置包含至少一个膨胀设备,其被在压力下容纳在第一腔室中的介质驱动,与此同时借助调温设备向第二容器输入热量。换句话说,在第一容器中、尤其第一腔室中、以在压力下容纳或存储的介质从第一腔室流出并且被引向膨胀设备,该膨胀设备借助所述介质驱动,其中同时借助调温设备向第二容器和尤其其包含物输入热量或热能。
借助所述装置,用于驱动输送设备、继而用于将介质输送进第一腔室所用的能量尤其以至少另一种能量形式特别有效和高效的被存储或临时存储或者存入,因为输送设备克服至少基本上恒定的背压地、向第一容器输送。由此实现了至少基本上优化的设计方案和很高的效率。用于驱动输送设备的能量尤其指的是机械能或者电能或电流,它们特别高效和有效地借助所述装置被存储或者临时存储。
此外,临时存储的能量特别有效和高效地被释放(ausspeichern),也就是从所述装置排出。为此膨胀设备借助所述介质驱动,因此例如来自膨胀设备(由于其驱动)的能量尤其以机械能的形式被提供和利用。通过在膨胀设备的驱动过程中和因而在能量释放过程中实施的热输入可以在两个容器中实现很高的压力。通过所述热输入和由于由此在释放过程中产生的特别高的压力—如已经所示—甚至可以释放比之前存储的能量更多的能量、尤其是电能,此时输入的热能没有被考虑。
为了将用于输送介质的、进而填充第一腔室的能量耗费保持得特别低,在第一腔室上游设置热传递器用于引起在所述介质和第二容器的包含物之间的热交换。由此可以实现特别有效和高效的能量存储。当冷水或冷的液体被用作所述介质时这是特别有利的。通过使用热传递器可以将第二容器的包含物的温度保持得很低,因此用于输送介质进入第一腔室的能量耗费可以被保持得很低。
另外的实施形式的特征在于,所述介质是液体、尤其是水、或者气体、尤其是空气。存储在第二容器中的液体可以是与第二腔室中的气相相同的物质或者相同的物质混合物。在此,例如存在在二相范围中的热力学相平衡。此外,在作为包含物的液体和气相之间也可以实现溶解平衡,或者在二者之间存在平衡的化学反应。用于这种平衡的第一示例例如是在气态相(也就是在第二腔室中的气相)和在第二容器中的液相之间的相平衡,其中例如氨或者制冷剂被用作二相范围中的纯净物。用于平衡的第二示例是在气相和液体之间的溶解平衡,因此例如是二氧化碳(CO2)或氨在水中的溶解。用于平衡的第三示例是在气相和固体之间的化学平衡。在此其可以是碳酸铜(CuCO3)和氧化铜(CuO)之间的可逆的反应。所述可逆的反应按以下表示:
CuO+CO2﹤-﹥CuCO3
通过内装件、例如通过搅拌器(借助其例如作为包含物的液体被搅拌)能保证活跃的交换,也就是在包含物或者液体和所述气相之间的物质交换。
另外的实施形式的特征在于,输出设备具有至少一个压缩机用于压缩尤其设计为气体、尤其空气的介质。由此能量特别有效、快速和高效地被存储。
为了实现特别高效的能量存储和释放,在另外的实施形式设置至少一个蓄热器,来自通过压缩而加热的介质的热量能够存储在蓄热器中。所述介质例如指的是气体、例如空气,因此空气通过借助压缩机导致的压缩被加热。包含在已压缩的空气中的热量的至少一部分可以从被压缩的空气中排出,因此可以实现空气的特别高的压缩效率。从压缩空气中排出的热量可以存储在蓄热器中并且被用于其他目的,例如驱动膨胀设备。
在本发明其他技术方案中,所述装置包含能够被膨胀设备驱动的发电机,借助其可以通过发电机的驱动而提供电能。由此例如能够以特别有效和高效的方式将电能以相对不同的能量形式存储在装置中以及将电能从所述装置放出,其中按照本发明的装置也适用于特别高的功率范围以及用于长时间存储。这意味着,按照本发明的装置能够以较大的比例和很高的效率廉价地存储能量、尤其电能。
在借助调温设备导致的热输入的范畴中输入给第二容器和其包含物的热量例如来自电站过程或工业过程,尤其来自这种电站过程或工业过程的其他介质。所述热量例如是废热,其包含在其他介质中并且借助按照本发明的装置被用于能量的高效和有效的存储。
本发明的第二方面涉及一种用于借助装置、尤其借助按照本发明的第一方面所述的装置存储能量、尤其是电能的方法。所述装置包含具有至少一个第一容纳室的第一容器和设置在第一容器中的分隔设备,第一容纳室通过所述分隔设备换分中用于容纳第一介质的第一腔室和用于容纳气相的第二腔室,其中分隔设备能够在腔室的同时的体积改变的情况下相对第一容器移动。
此外,所述装置还包含至少一个第二容器,其具有与第二腔室相连的第二容纳室,它的包含物与气相存在物质交换(在理想情况中是热力学平衡的)。此外,设置调温设备,借助其能够向第二容器输入热能并且从第二容器排出热能。所述装置包含至少一个输送设备,借助其具有预设压力的介质被输入第一腔室中,其中借助调温设备同时引起第二容器的热排放。此外设置至少一个膨胀设备,其被在压力下容纳在第一腔室中的介质驱动,其中同时借助调温设备向第二容器输入热量。本发明的第一方面的有利技术方案可以视作本发明第二方面的有利的技术方案,并且反之亦然。
在本发明的第二方面的特别有利的技术方案中,在低于200摄氏度(℃)的、优选低于140摄氏度(℃)的、优选低于100摄氏度(℃)的温度下向第二容器输入热量。由此所述装置能够在特别低的运行温度下运行,因此可以使用廉价的标准构件。由此用于存储能量的存储成本可以保持得很小。换句话说由此可以实现,避免使用特别耐热的、进而昂贵的材料。
为了特别廉价地存储能量,在本发明的第二方面的其他实施形式中规定,在热输入时、来自其他介质的热量通过调温设备被传递至第二容器、尤其其包含物,其中其他介质具有低于200摄氏度(℃)的、优选低于140摄氏度(℃)的、优选低于100摄氏度(℃)的温度。在此优选规定,例如设计为压力容器的容器仅被填充冷的介质,其优选具有低于140摄氏度(℃)的、优选低于100摄氏度(℃)的温度。这允许使用特别廉价的材料和压力容器设计方案,因此例如基于塑料的容器或者基于混凝土的地下的容器可以被用作所述容器。
另外的实施形式的特征在于,在热输入时,热量由电站、工业过程或者自然的热源、例如地热和/或太阳能提供。由此可以实现特别有效的方法。
最后被证实特别有利的是,所述介质直接从电站或者工业过程提供并且再次返回那里。
本发明的其他优点、特征和细节由以下对优选实施例的说明以及参照附图得出。之前在说明书中描述的特征和特征组合以及以下在附图说明中说明的特征和/或仅在附图中显示的特征和特征组合不仅可以以各种记载的组合形式应用、而且还可以以其他组合形式或独立形式应用,只要不脱离本发明的范围即可。在附图中:
图1示出用于存储电能形式的能量的、按照第一实施形式的装置的示意图,其具有两个容器、设置在第一容器中的分隔设备、调温设备、输送设备和膨胀设备;
图2示出按照第二实施形式的装置的示意图;和
图3示出按照第三实施形式的装置的示意图。
在附图中相同的或功能相同的元件标以相同的附图标记。
图1在示意图中示出整体上以10表示的、用于存储电能形式的能量的、按照第一实施形式的装置。装置10包含至少一个第一容器12,其具有整体上以14表示的第一容纳室。装置10此外可以包含多个具有各自第一容纳室的第一容器。在此,多个容器相互并联地或相互串联地连接。第一容器12是第一压力容器,因为在第一容器12中,介质在压力下被存储,如以下还会阐述。
装置10包含分隔设备16,其设置在第一容纳室14中并且能够相对第一容器12移动。如在图1中通过双箭头18所示,分隔设备16相对第一容器12平动地移动,也就是滑动。
通过分隔设备16可以将第一容纳室14划分成第一腔室20和第二腔室22。前述介质被容纳或可容纳在第一腔室20中,其中所述介质在第一实施形式中是液体、例如是液态水的形式。在与第一腔室20对置的第二腔室22中容纳气相。这意思是,在分隔设备16的第一侧具有液态水形式的介质,并且在与第一侧对置的分隔设备16的第二侧具有气相。分隔设备16可以略微滑移或移动,因此在两侧、也就是在两个腔室20和22中存在相同的压力。腔室20和22优选借助分隔设备16相互分离或者密封,因此在两个腔室20和22之间不能或仅非常小程度地发生物质交换。
分隔设备16可以设计为可滑移式的。例如可滑移的面可以用作活塞,例如图1所示。换句话说,分隔设备16可以是活塞,其相对第一容器12可以滑移。此外,分隔设备16可以设计为弹性泡、尤其是弹性的聚合物泡,其例如与气球相似地膨胀或充气,即当其内部的体积、尤其气体体积被增大时。在这种实施形式中,例如可以没有密封面,并且在介质之间、或者说水和气相之间实现非常好的密封性。作为备选,使用非弹性的或者刚性的材料也是可行的。在此,例如在第一容器12中装入非弹性的材料的结构,并且当水被输入或泵送进入第一容器、尤其第一腔室20中时、这种结构例如可以折叠。
由图1可以特别好地看出,分隔设备16在腔室20和22体积改变的同时、能够相对第一容器12移动或滑移。这意味着,通过分隔设备16相对第一容器12的滑移、例如发生第一腔室20的体积减小以及同时发生第二腔室22的体积增大。在此,第一腔室20的体积以与第二腔室22的体积增大相同的程度减小,并且反之亦然。
装置10此外包含至少一个第二容器24,其同样设计为压力容器。第二容器24具有第二容纳室26,其通过至少一个管道28与第二腔室22通流地相连。在此,容纳室26的包含物30能够与位于第二腔室22中的气相进行物质交换,尤其在理想情况中、任何时间都热力学平衡地进行物质交换。包含物30可以是液体、或者也可以是固体,其与第二腔室22中的气相存在热力学平衡。所述液体可以是和气相相同的物质或者相同的物质混合物,例如在二相范围中的热力学的相平衡。此外在液体形式的包含物30和气相之间的溶解平衡是可能的,或者在气相和包含物30之间存在平衡的化学反应。
所述装置10此外包含调温设备32,借助其能够将热能输入第二容器24并因而输入其包含物30,并且能够从第二容器24或者其包含物30排出。换句话说,调温设备32是用于向第二容器24输入热量、并且从第二容器24排出热量的设备。为了实现这种热输入和热排出,调温设备32例如具有热传递器34,其也被称为热交换器。
此外设置至少一个具有泵38的输送设备36,借助其使得水形式的介质以预设的压力流入第一腔室20中。为泵38配设电机40形式的发动机,其转子通过轴42与泵38相连。由此,泵38借助电机40驱动。为了输送水,电机40被供以电能形式的能量或电流,因此为了将水输送到第一腔室20中使用电流。在此,输送设备36、尤其泵38、通过至少一个管道44与第一腔室14通流地相连,因此水借助泵38通过管道44输送进第一腔室20中。
装置10此外包含至少一个膨胀设备46,其具有涡轮机48或其他动力机。涡轮机48设置在管道50中,其一侧与涡轮机48并且另一侧与第一腔室20通流地相连。通过管道50可以将在压力下存储在第一腔室20中的水从第一腔室20排出并且输入涡轮机48中,因此涡轮机48被在第一腔室20中在压力下容纳的介质(水)驱动。
通过驱动涡轮机48提供机械能。在此,涡轮机48与轴52耦连,通过其可以提供机械能。装置10在此还包含发电机54形式的电机,其与轴52耦连并且由此被涡轮机48或者被通过涡轮机48提供的机械功率驱动。借助发电机54、因此通过涡轮机48的轴52提供的机械能的至少一部分被转换成电能或者电流。
此时若向第二容器24或者其包含物30输入处于很高温度水平的热能,则通过影响所有方案中的平衡位置使第二容器24或者第二容纳空间26中的压力升高。当包含物30是纯净物例如氨时,例如出现纯净物的蒸发并且压力与纯净物的蒸汽压力曲线相似地升高。通过向第二容器24中输入热量或者通过从第二容器24排出热量可以影响在两个容器12和24中的压力,因为容纳室26通过管道28与第二腔室22连通。
当前,为了借助装置10存储或临时存储电能形式的能量,并且因此保存在装置10中,则水借助泵38泵送到第一腔室20中。由此这样出现分隔设备16的滑移,使得第一腔室20的体积增大并且同时第二腔室22的体积减小。同时,也就是说在水借助泵38输送到第一腔室20中时,通过热传递器34在至少基本恒定的温度下、将热量从第二容器24排出,然后这导致气相的冷凝和其体积的减小。水的泵入和第二容器24的同时的热排出导致了:第一容器12中填充水并且在第一容器12中的压力至少基本上保持相同。在此,泵38克服恒定背压地输送,这实现了至少基本上优化的设计和很高的效率。第一方案计划将氨作为液体或所述介质。在此,根据氨的蒸汽压力曲线、水在大约10bar的压力下被泵送进第一容器12中,此时热量在约25摄氏度下在热传递器34上排出或者借助其从第二容器24排出。若第一容器12被充满水,则存储过程结束,并且该系统或者装置10被完全加载。
若应该再次回收电能或者电流时,则向热传递器34输入处于低于200摄氏度(℃)的、优选低于140摄氏度(℃)的、优选低于100摄氏度(℃)的热量。这例如这样进行,即为热传递器34输入另外的介质,其温度低于200摄氏度,优选低于140摄氏度并且优选低于100摄氏度。所述另外的介质例如来自电站过程或工业过程并且包含废热形式的热量,其通过热传递器34或者调温设备32在回收电流时(也就是释放时)被使用。通过这种热输入提高了两个容器12和24中的压力。
例如以氨作为介质时,当在70摄氏度下进行热输入时可以获得大约33bar的内压。再次水在压力升高时为了膨胀而可用于设计为膨胀机器的涡轮机48。基于在释放时提高的压力,甚至可以释放比之前通过电机40存储的能量更多数量的电能。假设泵38和涡轮机48的各向同性的效率为90%,假设水作为可输送进腔室20中的介质、并且假设氨作为所述被蒸发或冷凝的介质或者液体使用,则在释放的电能和存入的电能之间的倍数约为1.7,这对应的电存储效率高达170%。
在释放时热能可以从多个源输入。换句话说,多个提供废热的源被使用,所述废热通过热传递器34输入给第二容器24。在此,例如可以使用来自电站或工业设备的废气或者水蒸气循环中的热量、来自生态的热量、来自太阳能的热量、来自供热网的热量、来自燃烧的热量或者其他源。将热量接入、或者带入或者输入第二容器24中可以通过多种解决方案实现。在此例如热交换面、有凸纹的管、热管、所谓的Heatpipes等被使用。
总体上可以看出,在第一实施形式中,借助装置10进行通过在至少一个设计为压力容器的容器12中的压力水进行能量存储。在此,在释放过程中,处于优选低于200摄氏度(℃)的的温度水平的废热被使用。在小于200摄氏度、优选小于100摄氏度的温度范围内的废热在许多电站和工业过程中容易产生。这种温度水平通常太低了以至于不能实现热量的利用。在许多过程中还需要在该温度范围中的有目的的放热,因为例如过程流体必须被冷却。通常低于100摄氏度的废热在许多位置上是可用的并且因此可以廉价地或者免费地被使用或利用。
图2示出装置10的第二实施形式。在第一实施形式和第二实施形式中,例如沿介质的流动方向在泵38的上游设置能够由介质流通的管道56,介质通过其例如从存储器输入泵38中。现在第二实施形式与第一实施形式的区别尤其在于,在管道56中设置另外的热传递器58,其因此沿介质的流动方向布置在第一腔室20上游并且此时在泵38的上游。所述另外的热传递器58用于引起管道56中流动的介质和第二容器24的包含物30之间的热交换。
第二实施形式尤其当冷水被用作所述介质时被应用。所述水然后被用于与例如构成液体或固体的包含物30进行热交换。例如能够实现:由于从包含物30、经由热传递器58向流过热传递器58的介质的热传递,包含物30被冷却,因此包含物的温度、进而系统中的压力被保持的较低。由此用于用水填充第一容器12(也就是第一腔室20)的电能耗费、保持的特别低。
在存入时、也可以使用温的或热的水作为介质。由此例如实现了热-电存储的组合。被使用的热水例如在存入之前从热源吸收热量。大量热水(其温度优选小于140摄氏度)的存储当今在远程蓄热器中实施。这种蓄热器例如用作远程热网中的缓冲器。这也可以在装置10中被实施。热水为此在其膨胀之后输入热交换器中,因此包含在水中的热量能从水中取出并利用。
图3示出按照第三实施形式的装置10。在第三实施形式中,介质不是液体,而是空气形式的气体用作介质。所述介质是存储介质,其被用于存入和释放电能。
在第三实施形式中,输送设备36包含两个在一排中相互连接或者串联的压缩机60和62,借助它们输送和压缩所述空气。例如每个压缩机60和62配备一个尤其电机形式的发动机,借助其每个压缩机60或62通过使用电能或电流被驱动。因此在第三实施形式中还可行的是,在装置10中存入电能或者临时存入并且从其取出。
通过压缩空气则空气被加热。在压缩机60和62(它们也被称为级或者压缩级)之间设置在图3中未示出的冷却设备,借助其可以在压缩机60下游并且在压缩机62的上游冷却通过压缩机60压缩并由此加热的空气。由于所述冷却,至少一部分包含在空气中的热量从空气中排出,这在图3中通过方向箭头64示出。借助冷却设备从空气中排出的热量被输入蓄热器66中并且存储在其中。总体上从图3可以看出的是,在第三实施形式中提供空气的多级压缩。在此,分别在所述级之间(压缩机60和62)排出已压缩空气的热量,因此空气被冷却。所述热量优选在低于200摄氏度的温度水平上被排出。通过在蓄热器66中存储所排出的热量,则被存储的热被用于其他目的,如以下仍将描述。
在第三实施形式中规定,在释放时空气的卸压也多级地实施。为此,膨胀设备46包含涡轮机48以及另外的涡轮机68,其与涡轮机48串联。在此涡轮机48和68通过轴52相互连接,因此发电机54被涡轮机48和68驱动。通过方向箭头70可以看出,空气在第一容器12的下游和涡轮机48的上游被输入存储在蓄热器66中的热量的至少一部分。此外—如通过方向箭头72所示—存储在蓄热器66中的热量的至少一部分在涡轮机48和68之间被输入空气中,用于由此在释放过程中提高电流的生成并且避免在膨胀过程中空气温度的过度下降。电存储器效率通过在释放中使用废热、相对传统的压力空气方案是非常高的,并且在70%至80%的范围中。通过箭头72所示的热量输入也可以通过可再生或者化石燃料(例如天然气)的燃烧实现。
从图1至图3可以总体上看出,通过使用废热可以在第一容器12形式的压力水或压力空气存储器中实现压力升高。在此热输入在低于200摄氏度(℃)的、优选低于140摄氏度(℃)的、优选低于100摄氏度(℃)的温度范围中被应用,用于在由气相和液相的或固相(例如纯净物或混合物的二相范围、气体和液体的溶解平衡、在气体和液体或固体之间的化学反应)构成的系统中引起压力提高并且将其传递至水或空气形式的存储介质。
由此形成的优点在于,所述存储克服恒定的存储器压力进行,因此泵38或压缩机60和62、也就是输送设备36的至少基本上优化的运行始终能够实现。所述释放同样从第一容器12形式的压力容器中在恒定压力下进行,这通过动力机的至少基本上优化的设计在所述压力上实现了发电的很高的效率。所述系统在此应该在较低的运行温度(对于空气和水为200摄氏度)下运行,为了能够使用廉价的标准件。由此可以实现较小的存储器成本。此外,以容器12和24形式的压力容器仅被填充具有低于200摄氏度(℃)的、优选低于140摄氏度(℃)的、优选低于100摄氏度(℃)的温度的相对较冷的介质,因此可以采用廉价的材料和压力容器设计方案。

Claims (12)

1.一种用于存储能量的装置(10),具有:
-具有至少一个第一容纳室(14)的第一容器(12),
-设置在第一容器(12)中的分隔设备(16),第一容纳室(14)通过所述分隔设备(16)划分成用于容纳第一介质的第一腔室(20)和用于容纳气相的第二腔室(22),其中,分隔设备(16)在腔室(20,22)体积改变的同时能够相对第一容器(12)移动,
-至少一个第二容器(24),其具有与第二腔室(22)相连的第二容纳室(26),第二容纳室(26)的包含物(30)能与气相进行物质交换,
-调温设备(32),热能借助所述调温设备能够输入第二容器(26)并且能够从第二容器(24)排出,
-至少一个输送设备(36),在借助调温设备(32)从第二容器(24)排出热量的同时、所述介质借助所述输送设备(36)能够以预设的压力输入第一腔室(20)中,
-至少一个膨胀设备(46),在借助调温设备(32)向第二容器(24)输入热量的同时、所述膨胀设备被在压力下容纳在第一腔室(20)中的介质驱动。
2.按照权利要求1所述的装置(10),其特征在于,在第一腔室(20)上游设置热传递器(58)用于引起在所述介质和第二容器(24)的包含物(30)之间的热交换。
3.按照权利要求1或2所述的装置(10),其特征在于,所述介质是液体、尤其是水,或者是气体、尤其是空气。
4.按照前述权利要求之一所述的装置(10),其特征在于,第二容器(24)的包含物(30)是液体或者固体。
5.按照前述权利要求之一所述的装置(10),其特征在于,所述输送设备(36)包含至少一个用于压缩介质的压缩机(60,62)。
6.按照权利要求5所述的装置(10),其特征在于,设置至少一个蓄热器(66),来自通过压缩而加热的介质的热量能够存储在所述蓄热器中。
7.按照前述权利要求之一所述的装置(10),其特征在于,设置能够被膨胀设备(46)驱动的发电机(54),借助发电机能够通过发电机的驱动而提供电能。
8.一种借助装置(10)存储能量的方法,所述装置具有:
-具有至少一个第一容纳室(14)的第一容器(12),
-设置在第一容器(12)中的分隔设备(16),第一容纳室(14)通过所述分隔设备(16)划分成用于容纳第一介质的第一腔室(20)和用于容纳气相的第二腔室(22),其中,分隔设备(16)在腔室(20,22)体积改变的同时能够相对第一容器(12)移动,
-至少一个第二容器(24),其具有与第二腔室(22)相连的第二容纳室(26),第二容纳室(26)的包含物(30)能与气相进行物质交换,
-调温设备(32),热能借助所述调温设备能够输入第二容器(26)并且能够从第二容器(24)排出,
-至少一个输送设备(36),借助所述输送设备(36)将所述介质以预设的压力输入第一腔室中,其中同时借助所述调温设备(32)从第二容器(24)排出热量,
-至少一个膨胀设备(46),该膨胀设备由在压力下容纳在第一腔室(20)中的介质驱动,其中同时借助所述调温设备(32)向第二容器(24)输入热量。
9.按照权利要求8所述的方法,其特征在于,在低于200摄氏度(℃)的、尤其低于140摄氏度(℃)的、优选低于100摄氏度(℃)的温度下向第二容器(24)输入热量。
10.按照权利要求9所述的方法,其特征在于,在热输入时将来自其他介质的热量通过调温设备(32)传递至第二容器(24),其中其他介质具有低于200摄氏度(℃)的、尤其低于140摄氏度(℃)的、优选低于100摄氏度(℃)的温度。
11.按照权利要求8至10之一所述的方法,其特征在于,在热输入时,热量由电站、工业过程或者自然的热源提供。
12.按照权利要求8至11之一所述的方法,其特征在于,所述介质直接由电站或者工业过程提供并且再次返回那里。
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