CZ309062B6 - Hot water accumulator, system for accumulation and method of accumulating electric energy - Google Patents

Hot water accumulator, system for accumulation and method of accumulating electric energy Download PDF

Info

Publication number
CZ309062B6
CZ309062B6 CZ2020401A CZ2020401A CZ309062B6 CZ 309062 B6 CZ309062 B6 CZ 309062B6 CZ 2020401 A CZ2020401 A CZ 2020401A CZ 2020401 A CZ2020401 A CZ 2020401A CZ 309062 B6 CZ309062 B6 CZ 309062B6
Authority
CZ
Czechia
Prior art keywords
water
heating chamber
auxiliary
hot water
accumulator
Prior art date
Application number
CZ2020401A
Other languages
Czech (cs)
Other versions
CZ2020401A3 (en
Inventor
Ladislav Vilimec
Ladislav Doc. Ing. Vilimec
Jaroslav KonviÄŤka
Konvička Jaroslav Ing., Ph.D.
Original Assignee
Vysoká Škola Báňská - Technická Univerzita Ostrava
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Vysoká Škola Báňská - Technická Univerzita Ostrava filed Critical Vysoká Škola Báňská - Technická Univerzita Ostrava
Priority to CZ2020401A priority Critical patent/CZ2020401A3/en
Publication of CZ309062B6 publication Critical patent/CZ309062B6/en
Publication of CZ2020401A3 publication Critical patent/CZ2020401A3/en

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01DNON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
    • F01D15/00Adaptations of machines or engines for special use; Combinations of engines with devices driven thereby
    • F01D15/10Adaptations for driving, or combinations with, electric generators
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04BPOSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B23/00Pumping installations or systems
    • F04B23/02Pumping installations or systems having reservoirs
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04BPOSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B53/00Component parts, details or accessories not provided for in, or of interest apart from, groups F04B1/00 - F04B23/00 or F04B39/00 - F04B47/00
    • F04B53/10Valves; Arrangement of valves
    • F04B53/1095Valves linked to another valve of another pumping chamber
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04DNON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D13/00Pumping installations or systems
    • F04D13/16Pumping installations or systems with storage reservoirs
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04DNON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D29/00Details, component parts, or accessories
    • F04D29/40Casings; Connections of working fluid
    • F04D29/406Casings; Connections of working fluid especially adapted for liquid pumps
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F22STEAM GENERATION
    • F22DPREHEATING, OR ACCUMULATING PREHEATED, FEED-WATER FOR STEAM GENERATION; FEED-WATER SUPPLY FOR STEAM GENERATION; CONTROLLING WATER LEVEL FOR STEAM GENERATION; AUXILIARY DEVICES FOR PROMOTING WATER CIRCULATION WITHIN STEAM BOILERS
    • F22D3/00Accumulators for preheated water
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24HFLUID HEATERS, e.g. WATER OR AIR HEATERS, HAVING HEAT-GENERATING MEANS, e.g. HEAT PUMPS, IN GENERAL
    • F24H1/00Water heaters, e.g. boilers, continuous-flow heaters or water-storage heaters
    • F24H1/18Water-storage heaters
    • F24H1/181Construction of the tank
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24HFLUID HEATERS, e.g. WATER OR AIR HEATERS, HAVING HEAT-GENERATING MEANS, e.g. HEAT PUMPS, IN GENERAL
    • F24H1/00Water heaters, e.g. boilers, continuous-flow heaters or water-storage heaters
    • F24H1/18Water-storage heaters
    • F24H1/185Water-storage heaters using electric energy supply

Abstract

The solution is a hot water accumulator suitable for high pressures, e.g. 2 to 10 MPa, divided into at least two separate chambers, each of the chambers has at least one main neck for supply / discharge of water or auxiliary fluid connectable to closable inlet / outlet . Each of the main necks is suspended from the inside of the container by a support grate and the chambers are separated by a dividing bag attached by its edge to the wall of the accumulator container between the support grids to prevent water and auxiliary fluid mixing in the individual chambers. A portion of the separation bag moves between the support grids by feeding water or auxiliary fluid to any of the chambers to increase its volume and expel water or auxiliary fluid at the open exit of the other of the chambers, thereby reducing its volume. The hot water accumulator consists of one of the chambers is a heating chamber with a main water inlet / outlet with at least one electric heater in the space between the bottom and the lower support grate, and the other chamber is an auxiliary one with a main the auxiliary fluid supply / discharge port. The solution is also a system for the accumulating electric energy in hot water and a method of accumulating electric energy.

Description

Oblast technikyField of technology

Vynález se týká horkovodního akumulátoru pro akumulaci elektrické energie ohřevem horké vody s následným využitím akumulované energie pro kogenerační dodávku elektřiny a tepla, tedy pro její pozdější využití v souvislosti s poskytováním záporných i kladných služeb, jeho zapojení a soustavy pro akumulaci elektrické energie a způsobu akumulace elektrické energie. Dále se vynález týká soustavy pro akumulaci elektrické energie zahrnující tento horkovodní akumulátor a způsobu akumulace elektrické energie.The invention relates to a hot water accumulator for accumulating electric energy by heating hot water with subsequent use of accumulated energy for cogeneration supply of electricity and heat, i.e. for its later use in connection with negative and positive services, its connection and electric energy accumulation system and electric accumulation method. energy. The invention further relates to an electric energy storage system comprising this hot water accumulator and a method of accumulating electric energy.

Dosavadní stav technikyState of the art

Dosud je známa řada systémů pro akumulaci elektrické energie. Jedním z nich je i systém mechanické akumulace, kam patří, např. přečerpávací elektrárny, setrvačníky, systémy s akumulací elektřiny do tlakového vzduchu a systémy s akumulací elektřiny do horké vody, které využívají pro akumulaci horkovodní akumulátory.To date, a number of power storage systems are known. One of them is the mechanical storage system, which includes, for example, pumped storage power plants, flywheels, systems with electricity storage in compressed air and systems with electricity storage in hot water, which use hot water accumulators for storage.

Systémy s horkovodním akumulátorem se v současné době využívají především pro poskytování záporných služeb, což znamená, že zařízení umožňuje akumulaci přebytků elektřiny z distribuční sítě do tepelné energie pracovního média, většinou do vody o nízkém tlaku, např. 1 MPa, přičemž takový systém umožňuje pouze využití akumulované elektřiny pro dodávku tepla, ale nelze ji, vzhledem k nízkému tlaku, transformovat zpět na elektřinu a zajistit tak dodávku špičkové elektřiny z akumulace zpět do distribuční sítě. K tomuto účelu se dnes komerčně využívají elektrodové kotle, které využívají přebytečnou elektřinu odebíranou z distribuční sítě k ohřevu vody mezi elektrodami v elektrodovém kotli, z nějž se ohřátá voda o nízkém tlaku využívá pro přímý odběr tepla, např. se dodává do systémů centrálního zásobování teplem, zkráceně CZT, případně do systémů CZT umožňujících časově odloženou dodávku tepla. Známé elektrodové kotle slouží pouze k ohřevu vody, neslouží jako zásobník - akumulátor horké vody, ta se pak může udržovat horká v samostatné nádobě. Nevýhodou takového řešení je, že se přivedená studená voda ohřívá mezi elektrodami, a proto nemůže být k tomuto účelu využita voda chemicky upravená ani kondenzát. Ohřátá voda na požadovanou teplotu pro dodávku tepla, např. 130 °C až 160 °C, se dodává průběžně do tepelné sítě. Dodávku tepla směrem k odběrateli lze zajistit dvěma způsoby. V případě že odběratel potřebuje zajistit málo proměnnou a trvalou dodávku tepla, tak se ohřátá voda z elektrodového kotle dodává přímo do sítě centrálního zásobování teplem a dodávka tepla se provádí průběžně při současném převádění elektrické energie prostřednictvím elektrod na tepelnou energii vody. Pokud se požaduje proměnlivá dodávka tepla ve výkonu i v čase, tak se horkou vodou z elektrodového kotle následně naplňuje samostatně stojící zásobník horké vody, v němž se skladuje do doby, než se bude požadovat zvýšená dodávka tepla. V tomto případě tedy systém sestává z elektrodového kotle a ze zásobníku horké vody. Horká voda nejprve vyrobená odděleně v elektrodovém kotli se dopravuje a skladuje v tomto zásobníku horké vody. Popisovaný systém tedy využívá přebytečnou elektrickou energii jen pro dodávku tepla, nelze jej využít znovu pro výrobu elektřiny.Hot water accumulator systems are currently used mainly for the provision of negative services, which means that the device allows the accumulation of excess electricity from the distribution network into the thermal energy of the working medium, mostly in low pressure water, eg 1 MPa, and such a system allows only use of accumulated electricity for heat supply, but due to low pressure it cannot be transformed back into electricity and thus ensure the supply of peak electricity from accumulation back to the distribution network. Electrode boilers are now commercially used for this purpose, which use excess electricity taken from the distribution network to heat the water between the electrodes in the electrode boiler, from which the heated low-pressure water is used for direct heat consumption, eg supplied to district heating systems. , abbreviated to DH, or to DH systems enabling time - delayed heat supply. Known electrode boilers are used only to heat water, they do not serve as a storage tank - hot water accumulator, which can then be kept hot in a separate vessel. The disadvantage of such a solution is that the supplied cold water is heated between the electrodes, and therefore neither chemically treated water nor condensate can be used for this purpose. Heated water to the required temperature for heat supply, eg 130 ° C to 160 ° C, is continuously supplied to the heating network. There are two ways to supply heat to the customer. In the event that the customer needs to ensure a low-variable and continuous heat supply, the heated water from the electrode boiler is supplied directly to the central heat supply network and the heat supply is carried out continuously while converting electricity via electrodes to water thermal energy. If a variable heat supply in output and over time is required, the hot water from the electrode boiler is then filled with a free-standing hot water tank, in which it is stored until an increased heat supply is required. In this case, the system consists of an electrode boiler and a hot water tank. Hot water first produced separately in the electrode boiler is transported and stored in this hot water tank. The described system therefore uses excess electricity only for heat supply, it cannot be used again for electricity production.

V současné době existují i nízko výkonné elektrokotle, u nichž se elektřina využívá k výrobě technické páry, např. v potravinářském průmyslu nebo ve zdravotnictví. Tato zařízení však nejsou vhodně uzpůsobena a také neumožňují akumulaci přebytků elektřiny vznikajících v elektrické distribuční síti do horké vody a její transformaci zpět na elektrickou energii. Spotřeba elektřiny v těchto málo výkonných kotlích se řídí podle požadovaného množství vyráběné páry.At present, there are also low-performance electric boilers in which electricity is used to produce technical steam, for example in the food industry or in healthcare. However, these devices are not suitably adapted and also do not allow the accumulation of surplus electricity generated in the electricity distribution network into hot water and its transformation back into electricity. The electricity consumption in these low-power boilers is governed by the required amount of steam produced.

Výše uvedené systémy buď zajišťují výrobu horké vody ohřevem elektrickým proudem, ale jejich řízení není zaměřené na akumulaci elektřiny a pro akumulaci se nevyužívají. Nebo to jsou systémy zapojené jako elektrodové kotle, tyto lze využít pro akumulaci elektrické energie do horké vody,The above systems either provide hot water production by electric heating, but their control is not focused on electricity storage and are not used for storage. Or they are systems connected as electrode boilers, these can be used to store electricity in hot water,

-1CZ 309062 B6 ale vzhledem k nižšímu tlaku vody jen pro poskytování záporných služeb, tedy jen pro odběr přebytečné elektřiny ze sítě, nikoliv však ke zpětné transformaci na elektrickou energii, pouze s využitím k výrobě a dodávky tepla.-1CZ 309062 B6 but due to the lower water pressure only for the provision of negative services, ie only for the consumption of excess electricity from the network, but not for the reverse transformation into electricity, only for the production and supply of heat.

Z patentu CZ 307966 B6 je znám kombinovaný systém, ve kterém je elektrická energie transformována prostřednictvím kompresoru do stlačeného plynu a může být opět transformována zpět prostřednictvím plynové turbíny na elektrickou energii. Druhotně při kompresi plynu vzniká teplo, které je potřeba odvádět, což se provádí chlazením chladičem, ze kterého pak odchází ohřátá voda, ta může být akumulována v horkovodním akumulátoru a následně využita, přičemž dokument popisuje využití pouze pro rozvod teplé vody pro dodávku tepla. Ohřev vody tedy neprobíhá přímo v nádobě akumulátoru, ale probíhá ve výměníku kompresním teplem kompresoru umístěným mimo nádobu jednoduchého akumulátoru.CZ 307966 B6 discloses a combined system in which electrical energy is transformed into compressed gas by means of a compressor and can again be transformed back into electrical energy by means of a gas turbine. Secondaryly, gas compression generates heat that needs to be removed, which is done by cooling the condenser, from which the heated water then leaves, which can be stored in a hot water accumulator and subsequently used, the document describing the use only for hot water distribution for heat supply. Thus, the water is not heated directly in the accumulator vessel, but takes place in the exchanger by the compressor heat of the compressor located outside the simple accumulator vessel.

Jsou známy i systémy, např. podle patentu CZ 307476 B6, u nichž se tepelná energie akumulovaná do vysokotlaké horké vody, např. o tlaku vyšším než 4 MPa, může využít i pro zpětnou výrobu elektřiny, optimálně pak pro kogenerační výrobu elektřiny a tepla.Systems are also known, for example according to patent CZ 307476 B6, in which the thermal energy accumulated in high-pressure hot water, eg at a pressure higher than 4 MPa, can also be used for electricity recovery, optimally for cogeneration of electricity and heat.

Elektřina k ohřevu vody a výrobě syté páry se využívá, např. u jaderných elektráren, a to u kompenzátorů objemu, u nichž se vyrobená pára využívá pro regulaci tlaku v systému parogenerátoru. Odebíraná elektřina ze sítě se využívá pro výrobu páiy v kompenzátoru objemu. Spotřeba elektřiny se řídí podle regulace tlaku páry.Electricity is used to heat water and produce saturated steam, for example in nuclear power plants, in volume compensators, in which the steam produced is used to regulate the pressure in the steam generator system. The electricity taken from the network is used to produce steam in the volume compensator. Electricity consumption is controlled by steam pressure control.

Existují i zásobníky - akumulátory vysokotlaké vody s externím ohřevem vody, které ve spojení se systémem expandérů horké vody umožňují zpětnou výrobu elektřiny z akumulované energie do horké vody. Zpětná výroba elektřiny z akumulované energie se zajistí tak, že horká voda o vysokém tlaku se vede do tlakového expandérů, v němž se při snížení tlaku vody z menšího množství přivedené horké vody v expandérů generuje sytá pára, která se vede na parní turbínu pro výrobu elektřiny, a z větší části přivedené horké vody se v expandérů získá horká voda o nižší teplotě, která se pak využívá pro dodávku tepla v systému CZT.There are also storage tanks - high-pressure water accumulators with external water heating, which in conjunction with a system of hot water expanders enable the re-production of electricity from the stored energy to hot water. Regeneration of electricity from the stored energy is ensured by feeding high-pressure hot water to pressure expanders, in which, when the water pressure is reduced from a smaller amount of hot water supplied in the expanders, saturated steam is generated and fed to a steam turbine for electricity production. , and for the most part of the supplied hot water, hot water with a lower temperature is obtained in the expanders, which is then used for heat supply in the DH system.

Pro efektivní udržení tepla horké vody se využívají tlakové nádoby často opatřené systémem různých vestaveb většinou upravujících přívod a odvod vody tak, aby se zajistila co nejmenší intenzita míšení horké a studené vody jak při plnění horkou vodou, tak i při vyprazdňování nádoby, kdy se se horká voda vytlačuje z nádoby studenou vodou.For effective hot water retention, pressure vessels are often equipped with a system of various installations, usually regulating the water supply and discharge, so as to ensure the lowest possible mixing of hot and cold water both when filling with hot water and when emptying the vessel when hot the water pushes out of the container with cold water.

Zásobník pro uskladňování horkých tekutin/vody provedený jako tlaková nádoba opatřená elastickým vakem k zabránění míšení teplé a studené vody je popsán v užitném vzoru CZ 33525 U1. Elastický vak je na jednom svém konci uzavřen dnem a na druhém otevřeném konci je uchycen k vnitřnímu povrchu nádoby uprostřed její výšky, přičemž dno elastického vaku se při plnění nebo vyprazdňování nádoby pohybuje spolu s rozhraním horké a studené vody a zabraňuje tak míšení obou kapalin. Popisovaný zásobník, akumulátor, je uvnitř na horním i spodním konci opatřený rošty, jejichž poloha vymezuje nevyšší a nejnižší polohu dna elastického vaku, který se v krajních polohách o tyto rošty opře. Nádoba má horní a dolní dno, dolní část nádoby má přípoj k jednomu typu kapaliny, například k horké kapalině, horní část pak ke druhému typu kapaliny, například ke studené kapalině. Dle potřeby může být taková nádoba využita ke skladování horké externě ohřáté tekutiny pro udržení jejího tepla a v případě potřeby k jejímu vytlačení z nádoby prostřednictvím pumpování studené vody do druhé části nádoby. Nevýhodou takového řešení je, že při potřebě vyšší teploty horké vody není možné přímo v nádobě již vodu/tekutinu dohřát na požadovanou teplotu, a dále to, že ji nelze využít pro poskytování záporných služeb při akumulaci přebytků elektřiny.A container for storing hot liquids / water designed as a pressure vessel provided with an elastic bag to prevent mixing of hot and cold water is described in utility model CZ 33525 U1. The elastic bag is closed at one end by a bottom and attached to the inner surface of the container at the other open end in the middle of its height, the bottom of the elastic bag moving with the hot and cold water interface when filling or emptying the container, thus preventing mixing of the two liquids. The described container, the accumulator, is provided with grids inside at the upper and lower ends, the position of which defines the highest and lowest position of the bottom of the elastic bag, which rests on these grids in the extreme positions. The container has an upper and a lower bottom, the lower part of the container has a connection to one type of liquid, for example a hot liquid, and the upper part to another type of liquid, for example a cold liquid. If desired, such a container can be used to store hot externally heated fluid to maintain its heat and, if necessary, to expel it from the container by pumping cold water into the other part of the container. The disadvantage of such a solution is that when a higher hot water temperature is required, it is no longer possible to reheat the water / liquid directly in the vessel to the required temperature, and also that it cannot be used to provide negative services in accumulating excess electricity.

-2CZ 309062 B6-2EN 309062 B6

Podstata vynálezuThe essence of the invention

Výše uvedené nedostatky stavu techniky řeší horkovodní akumulátor, jeho zapojení a soustava pro akumulaci elektrické energie dle vynálezu. Hlavním řešeným problémem vynálezuje, jak efektivně uskladnit a v případě potřeby opět využít elektrickou energii. K tomuto účelu slouží horkovodní akumulátor dle vynálezu s vestavěným elektrickým ohřevem. Konkrétně jde o horkovodní akumulátor vhodný pro vysoké tlaky, např. 5 MPa, jehož vnitřní prostor je vymezen alespoň stěnou nádoby akumulátoru, která je alespoň částečně opatřená tepelnou izolací, a je rozdělen na alespoň dvě oddělené komory, kde každá z komor má alespoň jedno hlavní hrdlo pro přívod/vytlačení vody nebo pomocné tekutiny připojitelné na uzavíratelný vstup/výstup, kde každému z hlavních hrdel je z vnitřní části nádoby předsazen opěrný rošt, a komory jsou odděleny dělicím vakem připevněným svým okrajem ke stěně nádoby akumulátoru mezi opěrnými rošty pro zabránění míšení vody a pomocné tekutiny v jednotlivých komorách, přičemž část dělicího vaku je pohybovatelná mezi opěrnými rošty přiváděním vody nebo pomocné tekutiny do kterékoliv z komor za zvětšování jejího objemu a za vytlačování vody nebo pomocné tekutiny při otevřeném výstupu druhé z komor a tím zmenšování jejího objemu, jehož podstata spočívá v tom, že jedna z komor je ohřívací komora vybavená hlavním hrdlem pro přívod/vytlačení vody a vybavená alespoň jedním elektrickým ohřívačem a druhá z komor je pomocná komora vybavená hlavním hrdlem pro přívod/vytlačení pomocné tekutiny. Nádoba akumulátoru je svislá válcová nádoba mající stěnu a spodní a horní dno, přičemž hlavní hrdlo pro přívod/vytlačení vody je zaústěno ve spodním dně a opěrný rošt mu předsazený je spodní opěrný rošt a hlavní hrdlo pro přívod/vytlačení pomocné tekutiny je zaústěno v horním dně a opěrný rošt mu předsazený je horní opěrný rošt a elektrický ohřívač je umístěn v prostoru vytvořeném mezi spodním dnem a spodním opěrným roštem. Ve spodním dně umístěné hrdlo se připojí na potrubní síť, ve které je oddělením od ostatních cest uzavřením armatur možné vytvořit výstupní cestu do generátoru páry při otevření horkovodní armatury na této cestě.The above-mentioned shortcomings of the prior art are solved by a hot water accumulator, its connection and an electric energy storage system according to the invention. The main problem addressed is the invention of how to efficiently store and, if necessary, reuse electricity. The hot water accumulator according to the invention with built-in electric heating serves this purpose. In particular, it is a hot water accumulator suitable for high pressures, eg 5 MPa, the internal space of which is defined by at least the wall of the accumulator vessel, which is at least partially provided with thermal insulation, and is divided into at least two separate chambers neck for supply / discharge of water or auxiliary fluid connectable to a closable inlet / outlet, where each of the main ports is supported by a support grate from the inside of the vessel and chambers are separated by a dividing bag attached by its edge to the battery wall between the support grids to prevent water mixing and auxiliary fluids in the individual chambers, the part of the dividing bag being movable between the support grids by feeding water or auxiliary fluid to any of the chambers to increase its volume and to expel water or auxiliary fluid at the open outlet of the other from the chambers. consists in the fact that one of the chambers is a heating chamber equipped with a main neck for e.g. water supply / discharge and equipped with at least one electric heater and the other of the chambers is an auxiliary chamber equipped with a main neck for supply / discharge of auxiliary fluid. The accumulator container is a vertical cylindrical container having a wall and a lower and upper bottom, the main water inlet / outlet port opening in the lower bottom and the support grate projected by the lower support grid and the auxiliary fluid inlet / outlet main port opening in the upper bottom. and the support grid suspended therethrough is an upper support grid and the electric heater is located in a space formed between the lower bottom and the lower support grid. The neck located at the bottom is connected to the pipe network, in which it is possible to create an outlet path to the steam generator by opening the valves by closing the valves by opening the hot water valve on this path.

Uvedený horkovodní akumulátor lze využít pro akumulaci a transformaci elektrické energie, a to jak pro poskytování záporných služeb, tak i k poskytování kladných služeb, což znamená, že elektřina se akumuluje do vysokotlaké horké vody, např. o tlaku 4 MPa, takže ji lze využít i pro zpětnou výrobu elektřiny, optimálně pak pro kogenerační výrobu elektřiny a tepla.Said hot water accumulator can be used for the accumulation and transformation of electricity, both for the provision of negative services and for the provision of positive services, which means that electricity accumulates in high-pressure hot water, eg at a pressure of 4 MPa, so it can also be used for re-generation of electricity, optimally for cogeneration of electricity and heat.

Ve výhodném provedení je elektrickým ohřívačem elektrický odporový ohřívací prvek pro elektrický ohřev tekutiny, připojitelný do elektrické distribuční sítě.In a preferred embodiment, the electric heater is an electric resistance heating element for electric heating of the fluid, connectable to an electric distribution network.

Výhodou popisovaného předmětu vynálezuje, že vysokotlaký horkovodní akumulátor umožní sám o sobě prostřednictvím vestavěného odporového ohřevu akumulovat přebytečnou elektřinu do horké vody o vysokém tlaku a teplotě, např. 4 MPa a 250 °C, a prostřednictvím připojitelného systému expandérů umožní z akumulované energie v akumulátoru při jeho vybíjení zajistit současnou výrobu elektřiny, případně současnou výrobu elektřiny a tepla. Další významnou výhodou je, že akumulátor s elektrickým ohřevem při použití odporového topného článku může pracovat s kondenzátem nebo chemicky upravenou vodou, takže ho lze připojit ke každé kogenerační jednotce s parní turbínou, např. ke kogenerační jednotce v ZEVO - zařízení pro energetické využití odpadu - nebo ke kogenerační jednotce s parní turbínou v teplárenském zdroji, aniž by se musela zajišťovat požadovaná vodivost vody. Akumulaci elektřiny lze výhodně provést, s přihlédnutím k následnému využití akumulované energie, jak při požadovaném příkonu, např. 5MWe, lOMWe, 15MWe, 20MWe, a tak i v požadovaném čase, např. 10 minut až 60 minut, akumulace elektřiny se může provést jednorázově pro celý akumulovaný výkon v rozsahu projektované kapacity, nebo se může v rozsahu projektované kapacity provádět přerušovaně, podle potřeby regulátora sítě, například i v intervalech vyjádřených v minutách. Výhodou provedení dle vynálezuje, že zpětnou dodávku kogenerační elektřiny a tepla z akumulované energie lze provést s požadovaným výkonem a v požadovaném čase jednorázově, v rozsahu projektované kapacity, nebo se může v rozsahu projektované kapacity provádět přerušovaně, podle potřeby regulátora sítě.An advantage of the present invention is that a high-pressure hot water accumulator allows itself to accumulate excess electricity in hot water at high pressure and temperature, e.g. 4 MPa and 250 ° C, by means of built-in resistance heating, and allows its discharge to ensure the current production of electricity, or the current production of electricity and heat. Another significant advantage is that the accumulator with electric heating when using a resistance heating element can work with condensate or chemically treated water, so it can be connected to any cogeneration unit with a steam turbine, eg to a cogeneration unit in ZEVO - waste energy recovery plant - or to a cogeneration unit with a steam turbine in a district heating source without having to ensure the required water conductivity. Electricity accumulation can be advantageously performed, taking into account the subsequent use of the stored energy, both at the required power input, eg 5MWe, lOMWe, 15MWe, 20MWe, and thus at the required time, eg 10 minutes to 60 minutes, electricity accumulation can be performed once for the entire accumulated power in the range of the designed capacity, or it can be performed intermittently in the range of the designed capacity, according to the needs of the network controller, for example also in intervals expressed in minutes. An advantage of the embodiment according to the invention is that the return supply of cogeneration electricity and heat from the stored energy can be performed at the required output and at the required time once, within the projected capacity, or can be performed intermittently within the projected capacity, according to the network controller.

-3CZ 309062 B6-3GB 309062 B6

Ideálně je ohebný dělicí vak tvarově adaptabilní dle tvaru opěrných roštů a stěny nádoby akumulátoru, protože při pohybu jeho dna mezi spodním a horním opěrným roštem se dělicí vak deformuje podle tvaru vnitřního povrchu nádoby za změny objemu ohřívací komory. S výhodou má dělicí vak tepelně izolační vlastnosti.Ideally, the flexible dividing bag is shape-adaptable to the shape of the support grids and the wall of the battery container, because as its bottom moves between the lower and upper support grate, the dividing bag deforms according to the inner surface of the container as the heating chamber volume changes. Preferably, the separating bag has thermal insulating properties.

Ve výhodném provedení je izolací opatřený vnitřní povrch stěny nádoby akumulátoru mezi spodním a horním opěrným roštem. Izolaci ve výhodném provedení mohou tvořit vnitřní válcové pláště, jejichž jeden konec je v místě připevnění dělicího vaku připevněný ke stěně nádoby a jejichž druhý konec přesahuje přes spodní i horní opěrný rošt, které jsou upravené v prostoru spodního nebo horního dna.In a preferred embodiment, the inner surface of the battery container wall is insulated between the lower and upper support grate. The insulation in a preferred embodiment can be formed by inner cylindrical shells, one end of which is attached to the wall of the container at the point of attachment of the dividing bag and whose other end extends over the lower and upper support grate, which are arranged in the lower or upper bottom space.

S výhodou je voda v horkovodním akumulátoru využita nejen k ohřevu, ale i jako pomocná tekutina a horkovodní akumulátor zahrnuje napájecí čerpadlo připojené na společnou napájecí nádrž, přičemž hlavní hrdlo vystupující z ohřívací komory pro přívod/vytlačení vody, která má být použita k ohřevu, je připojeno jednak cestou opatřenou alespoň jednou uzavíratelnou armaturou přímo ke vstupu společné napájecí nádrže a jednak cestou opatřenou alespoň jednou uzavíratelnou armaturou nepřímo přes napájecí čerpadlo k výstupu ze společné napájecí nádrže. Dále hlavní hrdlo vystupující z pomocné komory pro přívod/vytlačení vody jako pomocné tekutiny je připojeno jednak cestou opatřenou alespoň jednou uzavíratelnou armaturou přímo ke vstupu společné napájecí nádrže a jednak cestou opatřenou alespoň jednou uzavíratelnou armaturou nepřímo přes napájecí čerpadlo k výstupu ze společné napájecí nádrže.Preferably, the water in the hot water accumulator is used not only for heating but also as an auxiliary fluid and the hot water accumulator comprises a feed pump connected to a common feed tank, the main port emerging from the heating chamber for supplying / discharging connected on the one hand by a path provided with at least one shut-off valve directly to the inlet of the common feed tank and on the other hand by a path provided with at least one shut-off valve indirectly via a feed pump to the outlet of the common feed tank. Furthermore, the main neck emerging from the auxiliary chamber for supplying / expelling water as auxiliary fluid is connected on the one hand by a path provided with at least one shut-off valve directly to the inlet of the common feed tank and on the other hand by a path provided with at least one shut-off valve indirectly via a feed pump.

Ohřívací komora s výhodou zahrnuje ve stěně nádoby akumulátoru zaústěné alespoň jedno přídavné hrdlo, kterým je ohřívací komora připojena na vnější cirkulační okruh vybavený oběhovým čerpadlem umístěným mimo ohřívací komoru pro vnější cirkulaci vody z ohřívací komory při ohřevu, kde cirkulační okruh má jak každou samostatnou vstupní, tak každou samostatnou výstupní cestu propojující oběhové čerpadlo s ohřívací komorou vybavenu alespoň jednou uzavíratelnou armaturou. Každou takovou cestuje možné vytvořit na různě rozvětvené síti potrubí opatřené uzavíratelnými armaturami tak, že všechny ostatní cesty potenciálně možné v potrubní síti jsou od dané cesty odděleny uzavřením armatur.The heating chamber preferably comprises at least one additional neck opening in the wall of the accumulator vessel, through which the heating chamber is connected to an external circulation circuit equipped with a circulation pump located outside the heating chamber for external circulation of water from the heating chamber during heating. thus, each separate outlet path connecting the circulation pump to the heating chamber is equipped with at least one closable fitting. Each such path can be formed on a differently branched network of pipes provided with closable fittings so that all other paths potentially possible in the pipeline network are separated from the given path by closing the valves.

Délka nataženého dělicího vaku odpovídá alespoň vzdálenosti mezi místem připojení dělicího vaku k nádobě a spodním opěrným roštem nejlépe tak, aby se při vysokém vyvinutém tlaku při zvětšování některé z komor mohl tento dělicí vak při maximálním vytvořeném objemu dané komory zapřít o stěny nádoby a opěrné rošty a neprotrhl se dalším působením tlaku na jeho části. Dělicí vak je natažitelný až ke vzdálenějšímu opěrnému roštu, buď díky tomu, že je deformovatelný, tvárný podél prostoru vytvořenému mezi opěrnými rošty a stěnami nádoby, lze pokrčit a natáhnout do své maximální délky, nebo může být případně i elastický. Ve výhodném provedení, kdy je nádoba svislá a má v každém svém dně zaústěno hlavní hrdlo pro přívod/vytlačení pomocné tekutiny nebo vody a do ohřívací komory jsou zaústěna pomocná hrdla, je výhodně adaptabilní dělicí vak umístěn nad nejvýše zaústěným pomocným hrdlem a tento vak je natažitelný od místa svého uchycení až ke vzdálenějšímu opěrnému roštu, takže se o něj může zapřít, a tak předejít jeho protržení. Dělicí vak je například s výhodou připevněn ke stěně nádoby horkovodního akumulátoru v polovině vzdálenosti mezi opěrnými rošty nebo v místě, které je blíže hornímu opěrnému roštu než spodnímu opěrnému roštu.The length of the stretched dividing bag corresponds at least to the distance between the point of attachment of the dividing bag to the container and the lower support grid, preferably so that at high pressure when enlarging one of the chambers he did not rupture by the further application of pressure on his part. The dividing bag can be stretched to a more distant support grid, either because it is deformable, malleable along the space formed between the support grids and the container walls, it can be folded and stretched to its maximum length, or it can be elastic. In a preferred embodiment, where the container is vertical and has a main port for the supply / discharge of auxiliary fluid or water at each of its bottoms and auxiliary ports for the heating chamber, the adaptable dividing bag is preferably located above the highest mouth of the auxiliary neck and is extendable. from the place of its attachment to the more distant support grate, so that it can rest on it and thus prevent it from rupturing. For example, the dividing bag is preferably attached to the wall of the hot water accumulator vessel halfway between the support grids or at a location closer to the upper support grate than the lower support grate.

Ve výhodném provedení horkovodní akumulátor, ve kterém se využívá voda jako pomocná tekutina, je propojen vně nádoby akumulátoru cestou propojující pomocnou komoru a ohřívací komoru, kde na této cestě je umístěno oběhové čerpadlo, které v případě potřeby zajistí přečerpání vody z pomocné komory do ohřívací komory, a dále je propojen vně nádoby akumulátoru cestou propojující ohřívací komoru a pomocnou komoru, kde na této cestě je umístěno oběhové čerpadlo, které v případě potřeby zajistí přečerpání vody z ohřívací komory do pomocné komory. S výhodou lze využít jedno společné čerpadlo pro obě tyto cesty. Cesty mohou být vytvořeny na potrubní síti oddělením od ostatních sítí uzavřením armatur. Každá taková cesta je vybavena alespoň jednou uzavíratelnou armaturou. Každý vstup a výstup z nádoby akumulátoru a do/z čerpadla je vybavenIn a preferred embodiment, the hot water accumulator, in which water is used as an auxiliary fluid, is connected outside the accumulator vessel by a path connecting the auxiliary chamber and the heating chamber, where a circulating pump is located on this path. , and is further connected outside the accumulator vessel by a path connecting the heating chamber and the auxiliary chamber, where a circulation pump is located on this path, which, if necessary, ensures the pumping of water from the heating chamber to the auxiliary chamber. Advantageously, one common pump can be used for both of these paths. Roads can be created on the pipeline network by separating them from other networks by closing the fittings. Each such path is equipped with at least one shut-off valve. Each inlet and outlet from the battery container and to / from the pump is equipped

-4CZ 309062 B6 uzavíratelnou armaturou, aby bylo možné tyto cesty v určitých fázích provozu akumulátoru uzavřít a otevřít jen pro případ potřeby přečerpávání.-4GB 309062 B6 shut-off valve so that these paths can only be closed and opened during pumping during certain phases of battery operation.

Preferovaně má vnější cirkulační okruh i přečerpávací okruh společné oběhové čerpadlo, které zajišťuje jednak přečerpání vody z pomocné komory do ohřívací komory, jednak přečerpání vody z pomocné komory do ohřívací komory a jednak vnější oběhovou cirkulaci ohřívané vody z ohřívací komory.Preferably, both the outer circulation circuit and the pumping circuit have a common circulating pump which ensures the pumping of water from the auxiliary chamber to the heating chamber, the pumping of water from the auxiliary chamber to the heating chamber and the outer circulating circulation of heated water from the heating chamber.

Preferovaně je tedy do ohřívací komory v prostoru mezi spodním opěrným roštem a místem uchycení dělicího vaku zaústěno alespoň jedno přídavné hrdlo ohřívané tekutiny, nejlépe je zaústěno do vnitřního prostoru spodního vnitřního pláště. Nejlépe jsou taková hrdla dvě v podobě nátrubku, kdy níže zaústěný nátrubek je zapojen na vstupu oběhového čerpadla a výše zaústěný nátrubek je zapojen na výstupu oběhového čerpadla, prostřednictvím obou nebo jednoho z těchto přídavných hrdel, a případně s využitím hlavního hrdla pro přívod/vytlačení vody v dolním dně lze vytvořit okruh, který při otevřených armaturách na těchto cestách zajišťuje vnější cirkulaci ohřívané vody z ohřívací komory. Okruh může být vytvořen tak, že jsou otevřeny armatury na jedné z výstupních cest oběhového čerpadla vedoucích do ohřívací komoiy, například otevřením armatury druhého výstupu oběhového čerpadla vedoucího do výše umístěného pomocného hrdla/nátrubku nebo otevřením armatury třetího výstupu oběhového čerpadla vedoucího do hlavního hrdla pro přívod/vytlačení vody v dolním dně ohřívací komory; a zároveň jsou otevřeny armatury na jedné ze vstupních cest do oběhového čerpadla vedoucích z ohřívací komory, například otevřením armatury prvního vstupu do oběhového čerpadla vedoucího do hlavního hrdla pro přívod/vytlačení vody v dolním dně ohřívací komoiy nebo otevřením armatury druhého vstupu do oběhového čerpadla vedoucího z níže umístěného pomocného hrdla/nátrubku. Pokud je jedna z těchto vstupních cest a jedna z výstupních cest otevřena pro cirkulaci ohřívané vody, ostatní cesty jsou od těchto cest odděleny uzavřením na nich umístěných uzavíráteIných armatur. Oběhové čerpadlo má zároveň v tomto výhodném provedení svůj první výstup připojen přes uzavíratelnou armaturu prvního výstupu oběhového čerpadla k hlavnímu hrdlu pro vstup/výstup vody jako pomocné tekutiny v horním dně pomocné komory. Pokud je tento první výstup otevřen a zároveň otevřena některá ze vstupních cest do oběhového čerpadla přes otevřenou armaturu prvního nebo druhého vstupu - za uzavření ostatních cest může být voda z ohřívací komory přečerpána pomocí oběhového čerpadla do pomocné komory. Oběhové čerpadlo má zároveň v tomto výhodném provedení svůj třetí vstup připojen přes alespoň jednu uzavíratelnou armaturu třetího vstupu do oběhového čerpadla k hlavnímu hrdlu pro vstup/výstup vody jako pomocné tekutiny v horním dně pomocné komory a pokud je tento třetí vstup otevřen a zároveň otevřena některá z výstupních cest oběhového čerpadla vedoucích do ohřívací komory, například přes otevřenou armaturu druhého nebo třetího výstupu oběhového čerpadla, může být za uzavření armatur na ostatních cestách přečerpána voda z pomocné komory do oběhové komory.Thus, preferably at least one additional neck of the heated fluid opens into the heating chamber in the space between the lower support grate and the attachment point of the separating bag, most preferably it opens into the inner space of the lower inner shell. Preferably, there are two sockets in the form of a nozzle, where the lower mouth is connected to the circulating pump inlet and the higher mouth is connected to the circulating pump outlet, via both or one of these additional sockets, and optionally using the main water supply / discharge port. a circuit can be created in the lower bottom which, with the valves open on these paths, ensures the external circulation of the heated water from the heating chamber. The circuit can be formed by opening the fittings on one of the circulating pump outlets leading to the heating chamber, for example by opening the second circulating pump outlet leading to the higher auxiliary nozzle / nozzle or by opening the third circulating pump outlet leading to the main inlet. / expelling water in the lower bottom of the heating chamber; and at the same time the fittings on one of the circulating pump inlets leading from the heating chamber are opened, for example by opening the first inlet fitting to the circulating pump leading to the main water supply / discharge port at the bottom of the heating chamber or by opening the second circulating pump inlet leading from the heating chamber. the auxiliary socket / socket located below. If one of these inlet paths and one of the outlet paths is open for the circulation of heated water, the other paths are separated from these paths by closing the shut-off valves located on them. At the same time, in this preferred embodiment, the circulation pump has its first outlet connected via a closable fitting of the first outlet of the circulation pump to the main water inlet / outlet neck as an auxiliary fluid in the upper bottom of the auxiliary chamber. If this first outlet is open and at the same time one of the inlet paths to the circulation pump is opened via the open valve of the first or second inlet - while closing the other paths the water from the heating chamber can be pumped by the circulation pump to the auxiliary chamber. In this preferred embodiment, the circulating pump also has its third inlet connected via at least one closable fitting of the third inlet to the circulating pump to the main water inlet / outlet port as auxiliary fluid in the upper bottom of the auxiliary chamber and if this third inlet is open and one of the outlet paths of the circulating pump leading to the heating chamber, for example via the open valve of the second or third outlet of the circulation pump, water can be pumped from the auxiliary chamber to the circulation chamber while closing the valves on the other paths.

Preferovaně je k hlavnímu hrdlu v horním dně pro přívod/vytlačení pomocné tekutiny připojeno expanzní potrubí, které spojuje pomocnou komoru s expanzní nádobou pro udržování konstantního tlaku v systému horkovodního akumulátoru.Preferably, an expansion line is connected to the main neck in the upper bottom for the supply / discharge of the auxiliary fluid, which connects the auxiliary chamber to the expansion vessel to maintain a constant pressure in the hot water accumulator system.

Dalším předmětem vynálezu je soustava pro akumulaci elektrické energie do horké vody a pro její transformaci zpět na elektrickou energii, ve které je ohřívací komora hlavním hrdlem pro přívod/vytlačení vody pro ohřev přes uzavíratelnou horkovodní armaturu připojena na parní generátor zahrnující alespoň jeden expandér pro vývin syté vodní páry, kde výstup syté vodní páry z expandéru je dále připojen na přehřívák páry, který má svůj výstup přehřáté páry opatřený uzavíratelnou armaturou syté páry uzpůsobený pro přivedení páry k parnímu turbogenerátoru elektrárny; a dále výstup kondenzátu z expandéru pro vývin syté páry připojitelný do systému pro dodávku tepla teplou vodu a rovněž opatřený uzavíratelnou armaturou kondenzátu.Another object of the invention is a system for accumulating electrical energy in hot water and for transforming it back into electrical energy, in which the heating chamber is connected to a steam generator comprising at least one expander for generating saturated steam, wherein the saturated steam outlet from the expander is further connected to a steam superheater having its superheated steam outlet provided with a closable saturated steam fitting adapted to supply steam to the steam turbogenerator of the power plant; and a condensate outlet from the saturated steam expander connectable to the hot water supply system and also provided with a closable condensate fitting.

Ve výhodném provedení soustava dále zahrnuje elektrárnu s parním turbogenerátorem s elektrickým generátorem a s parní turbínou s třetím kondenzačním dílem parní turbíny, na jejíž vstup je připojen výstup přehřáté páry z parního generátoru, a kde na elektrický generátor navazujeIn a preferred embodiment, the system further comprises a power plant with a steam turbogenerator with an electric generator and a steam turbine with a third condensing part of the steam turbine, to the input of which a superheated steam output from the steam generator is connected and where the electric generator is connected

-5CZ 309062 B6 přenosová soustava a na ní navazující elektrická distribuční síť elektricky připojená na elektrický ohřívač umístěný v nádobě horkovodního akumulátoru, přičemž velikost okamžitého příkonu elektrického ohřívače nastavuje dispečer podle potřeby regulace přebytku elektřiny v distribuční síti.-5EN 309062 B6 transmission system and the related electrical distribution network electrically connected to the electric heater located in the hot water accumulator tank, while the amount of instantaneous power of the electric heater is set by the dispatcher according to the need to regulate excess electricity in the distribution network.

Dalším předmětem vynálezu je způsob akumulace elektrické energie v horkovodním akumulátoru, ve kterém se k akumulaci elektrické energie použije kterýkoliv z horkovodních akumulátorů uvedených výše.Another object of the invention is a method of accumulating electric energy in a hot water accumulator, in which any of the hot water accumulators mentioned above is used to accumulate electric energy.

Způsob akumulace elektrické energie se provádí tak, žeThe method of accumulation of electrical energy is carried out in such a way that

- se hlavním hrdlem pro přívod/vytlačení vody nádoby horkovodního akumulátoru do jeho ohřívací komory s měnitelným objemem napustí voda tak, aby zaujímala 25 až 100 % vnitřního objemu nádoby horkovodního akumulátoru, a zbývající vnitřní objem nádoby horkovodního akumulátoru do 100 %, který připadá na pomocnou komoru oddělenou dělicím vakem od ohřívací komory, se naplní přes hlavní hrdlo pro přívod/vytlačení pomocné tekutiny pomocnou tekutinou, například vodou, a následně- with the main water supply / discharge port of the hot water accumulator vessel, its variable volume heating chamber is filled with water so as to occupy 25 to 100% of the internal volume of the hot water accumulator vessel and the remaining internal volume of the hot water accumulator vessel up to 100% chamber separated by a separating bag from the heating chamber, is filled through the main neck for the supply / discharge of the auxiliary fluid with an auxiliary fluid, for example water, and subsequently

- při indikaci přebytku elektrické energie v distribuční síti se voda v ohřívací komoře ohřeje prostřednictvím v ní umístěného odporového ohřívacího prvku za tlaku 2 MPa až 10 MPa na saturační teplotu odpovídající danému tlaku, například tlaku 2 MPa odpovídá saturační teplota 200 °C nebo tlaku 5 MPa odpovídá saturační teplota 264 °C, a následně- when an indication of excess electricity in the distribution network, the water in the heating chamber is heated by a resistance heating element located in it at a pressure of 2 MPa to 10 MPa to a saturation temperature corresponding to a given pressure, for example 2 MPa corresponds to a saturation temperature of 200 ° C or 5 MPa corresponds to a saturation temperature of 264 ° C, and subsequently

- při indikaci nedostatku elektrické energie v distribuční síti se otevře uzavíratelná horkovodní armatura na výstupu z hlavního hrdla ohřívací komory do expandéru, do pomocné komory se připouští pomocná tekutina za zvětšování objemu pomocné komory, která tlačí na pohyblivé dno dělicího vaku a částečně nebo úplně vytlačí ohřátou vodu z ohřívací komory hlavním hrdlem pro přívod/vytlačení vody z ohřívací komory do expandéru,- at the indication of lack of electricity in the distribution network, a closable hot water fitting opens at the outlet from the main neck of the heating chamber to the expander, an auxiliary fluid is admitted to the auxiliary chamber to increase the volume water from the heating chamber through the main neck for supply / discharge of water from the heating chamber to the expander,

- načež se uzavíratelná horkovodní armatura na výstupu z hlavního hrdla ohřívací komory do expandéru uzavře, připouštění pomocné tekutiny do pomocné komory se zastaví a do ohřívací komory se napustí voda, například se přečerpá z pomocné komory pro další ohřev za zvětšování objemu ohřívací komory, přičemž se pomocná tekutina z pomocné komory částečně nebo úplně vytlačí a objem pomocné komory se zmenší.- after which the closable hot water fitting at the outlet of the main neck of the heating chamber to the expander is closed, the supply of auxiliary fluid to the auxiliary chamber is stopped and water is filled into the heating chamber, for example pumped from the auxiliary chamber for further heating the auxiliary fluid is partially or completely expelled from the auxiliary chamber and the volume of the auxiliary chamber is reduced.

Ve výhodném provedení se voda ohřívaná v ohřívací komoře pohání oběhovým čerpadlem umístěným vně ohřívací komory a nechá se při ohřevu cirkulovat vnějším cirkulačním okruhem a ohřívací komorou přes dvě hrdla zaústěná do ohřívací komory až do dosažení požadované teploty.In a preferred embodiment, the water heated in the heating chamber is driven by a circulating pump located outside the heating chamber and is circulated during heating by the outer circulation circuit and the heating chamber through two ports opening into the heating chamber until the desired temperature is reached.

Objasnění výkresůClarification of drawings

Podstata vynálezu je dále objasněna na příkladech jeho uskutečnění, které jsou popsány s využitím připojených výkresů, kde na:The essence of the invention is further elucidated on the basis of exemplary embodiments thereof, which are described with the aid of the accompanying drawings, in which:

obr. 1 je znázorněna soustava horkovodního akumulátoru s elektrickým ohřevem připojeného přes expandér horké vody a přehřívák páry ke vstupu do kondenzačního dílu tříhřídelové parní turbíny;Fig. 1 shows a system of a hot water accumulator with electric heating connected via a hot water expander and a steam superheater to the inlet of the condensing part of a three-shaft steam turbine;

obr. 2 je znázorněna nádoba horkovodního akumulátoru s odporovým topným prvkem pro elektrický ohřev tekutiny s dělicím vakem uchyceným uprostřed mezi horním a spodním opěrným roštem;Fig. 2 shows a hot water accumulator vessel with a resistance heating element for electric heating of the fluid with a dividing bag attached in the middle between the upper and lower support grate;

-6CZ 309062 B6 obr. 3 je znázorněna nádoba horkovodního akumulátoru s dělicím vakem uchyceným pod horním opěrným roštem a s jedním nátrubkem pro odběr ohřívané tekutiny;Fig. 3 shows a hot water accumulator container with a dividing bag attached under the upper support grate and with one nozzle for collecting the heated fluid;

obr. 4 je znázorněno zapojení nádoby horkovodního akumulátoru s elektrickým ohřevem k oběhovému čerpadlu, nádrži napájecí vody a k expandéru;Fig. 4 shows the connection of an electrically heated hot water accumulator vessel to a circulating pump, a feed water tank and an expander;

obr. 5 je horkovodní akumulátor s elektrickým ohřevem ve fázi prvního plnění vodou napájecím čerpadlem z nádrže napájecí vody;Fig. 5 is a hot water accumulator with electric heating in the phase of the first filling with water by a feed pump from the feed water tank;

obr. 6 je horkovodní akumulátor s elektrickým ohřevem v zapojení s oběhovým čerpadlem, který dokončil přečerpávání části vody z ohřívací komory do pomocné komory a je ve výchozím stavu ke krátkodobé akumulaci;Fig. 6 is a hot water accumulator with electric heating in connection with a circulating pump, which has completed the pumping of a part of the water from the heating chamber to the auxiliary chamber and is in the initial state for short-term accumulation;

obr. 7 je horkovodní akumulátor s elektrickým ohřevem v zapojení při krátkodobé akumulaci;Fig. 7 is a hot water accumulator with electric heating in the circuit during short-term accumulation;

obr. 8 je horkovodní akumulátor s elektrickým ohřevem v zapojení jednak pro přečerpání vody z pomocné komory do ohřívací komory - šipky podél přerušovaných čar, a jednak následně při dlouhodobé akumulaci - šipky podél plných čar; a obr. 9 je horkovodní akumulátor s elektrickým ohřevem v zapojení pro vytlačení ohřáté vody do expandéru, tzv. vybíjení.Fig. 8 is a hot water accumulator with electric heating in connection both for pumping water from the auxiliary chamber to the heating chamber - arrows along the dashed lines, and subsequently for long-term accumulation - arrows along the solid lines; and Fig. 9 is a hot water accumulator with electric heating in the circuit for pushing the heated water into the expander, so-called discharging.

Příklady uskutečnění vynálezuExamples of embodiments of the invention

Vynález bude dále objasněn na příkladech uskutečnění s odkazem na příslušné obrázky připojených výkresů.The invention will be further elucidated on the basis of exemplary embodiments with reference to the respective figures of the accompanying drawings.

V příkladném provedení se přemění elektrická energie na tepelnou energii ohřevem vody a později při nedostatku elektrické energie se zpětně transformuje tepelně akumulovaná energie na elektrickou energii. Tento způsob může být proveden pomocí soustavy znázorněné na obr. 1, kde je využita sytá pára vyrobená v expandéru 15 jako přídavná energie pro výrobu elektrické energie v parní turbíně parního turbogenerátoru 17 elektrárny, a to ve třetím kondenzačním dílu 18 parní turbíny. Jedno příkladné provedení je provedeno méně efektivně se zapojením pouze výstupu syté páry z expandéru 15 do kondenzačního dílu 18 parního turbogenerátoru 17 pro výrobu přídavku elektrické energie a v tom případě se kondenzát z expandéru 15 dále nevyužívá. Energeticky výrazně výhodnější je především využití druhého příkladného provedení, ve kterém je i kondenzát z expandéru 15 zapojen do soustavy pro dodávku tepla, takže akumulovaná energie se využije pro kogenerační výrobu elektřiny a tepla.In an exemplary embodiment, electrical energy is converted to thermal energy by heating water, and later, in the absence of electrical energy, the thermally stored energy is transformed back into electrical energy. This method can be performed by the system shown in Fig. 1, where the saturated steam produced in the expander 15 is used as additional energy for the production of electricity in the steam turbine of the steam turbogenerator 17 of the power plant in the third condensing part 18 of the steam turbine. One exemplary embodiment is made less efficient by connecting only the saturated steam output from the expander 15 to the condensing section 18 of the steam turbogenerator 17 to produce additional electricity, in which case the condensate from the expander 15 is no longer used. The use of the second exemplary embodiment, in which the condensate from the expander 15 is also connected to the heat supply system, is significantly more energy efficient, so that the accumulated energy is used for cogeneration of electricity and heat.

Na obr. 1 je znázorněna část soustavy pro akumulaci elektrické energie do horké vody a pro její transformaci zpět na elektrickou energii zahrnující horkovodní akumulátor a zapojení vysokotlakého horkovodního akumulátoru s elektrickým ohřevem přes hlavní hrdlo 5 pro přívod/vytlačení vody pro ohřev přes uzavíratelnou horkovodní armaturu 14 k parnímu generátoru 37, zahrnujícímu expandér 15 pro expanzi horké vody na sytou páru a přehřívák 16, který má svůj výstup syté vodní páry opatřený uzavíratelnou armaturou 35 výstupu syté páry připojitelný k parní turbíně parního turbogenerátoru 17 elektrárny s elektrickým generátorem 19. Horkovodní akumulátor zahrnuje nádobu 1 akumulátoru, uvnitř níž je umístěn elektrický ohřívač 4.Fig. 1 shows a part of a system for accumulating electrical energy in hot water and for its transformation back into electrical energy comprising a hot water accumulator and connecting a high pressure hot water accumulator with electric heating via a main water supply / discharge port 5 for heating via a closable hot water fitting 14 to a steam generator 37 comprising an expander 15 for expanding hot water to saturated steam and a superheater 16 having its saturated steam output provided with a closable saturated steam outlet 35 connectable to a steam turbine of a steam turbogenerator 17 of a power plant with an electric generator 19. The hot water accumulator comprises a vessel 1 of the accumulator, inside which the electric heater 4 is located.

Uvedená soustava je v dalším příkladném provedení dle obr. 1 rozšířena tak, že zahrnuje elektrárnu s parním turbogenerátorem 17 s parní turbínou a s elektrickým generátorem 19, kde přehřívák 16 syté vodní páry je připojený ke vstupu do posledního - kondenzačního dílu 18 tříhřídělové parní turbíny, a elektrický ohřívač 4 je připojený k nenaznačené elektrické distribuční síti a soustava obsahuje nenaznačený řídicí systém pro zajištění stability elektrické distribuční sítě, ke které je také připojený generátor elektřiny 19. Parní elektrárnou je s výhodou teplárna spalující napříkladIn another exemplary embodiment according to FIG. the electric heater 4 is connected to an unmarked electrical distribution network and the system comprises an unmarked control system for ensuring the stability of the electrical distribution network, to which an electricity generator 19 is also connected. The steam power plant is preferably a heating plant

-7 CZ 309062 B6 uhlí, plyn nebo biomasu či alternativní paliva včetně spalitelné části odpadů, vybavena elektrickým generátorem 19 a systémem pro dodávku tepla, která využívá transformaci energie například spalováním paliva k výrobě páry hnané do parní turbíny.-7 CZ 309062 B6 coal, gas or biomass or alternative fuels, including the combustible part of the waste, equipped with an electric generator 19 and a heat supply system that uses energy transformation, for example by burning fuel to produce steam driven by a steam turbine.

Na obr. 1 je naznačen výstup kondenzátu z expandéru 15 přes uzavíratelnou armaturu 34, který v jednom příkladném provedení není a ve druhém příkladném provedení je dále připojen na neznázoměnou soustavu pro dodávku tepla.FIG. 1 shows the condensate outlet from the expander 15 via a shut-off valve 34, which in one exemplary embodiment is not and in the other exemplary embodiment is further connected to a heat supply system (not shown).

V příkladných provedeních uvedených výše byl použit horkovodní akumulátor dle následujícího příkladného provedení: horkovodní akumulátor má vnitřní prostor vymezen stěnou nádoby 1 akumulátoru opatřené v oblasti mezi spodním a horním roštem 7, 8 tepelnou izolací a je rozdělen na dvě oddělené komory 2, 3. Jedna z komor 2, 3 je ohřívací komora 2 vybavená zaústěným hlavním hrdlem 5 pro přívod/vytlačení vody a vybavená elektrickým ohřívačem 4 a druhá z komor 2, 3 je pomocná komora 3 vybavená hlavním hrdlem 6 pro přívod/vytlačení pomocné tekutiny. Tato hrdla 5, 6 jsou připojitelná na uzavíratelný vstup/výstup, například na rozvodnou potrubní síť opatřenou uzavíratelnými armaturami pro směrování tekutiny požadovanou cestou. Každému z hlavních hrdel 5, 6 je z vnitřní části nádoby předsazen opěrný rošt 7, 8 a komory 2, 3 jsou odděleny dělicím vakem 9 připevněným svým okrajem ke stěně nádoby 1 akumulátoru mezi opěrnými rošty 7, 8 pro zabránění míšení vody a pomocné tekutiny v jednotlivých komorách 2, 3. Část dělicího vaku 9 je pohybovatelná mezi opěrnými rošty 7, 8 přiváděním vody nebo pomocné tekutiny do kterékoliv z komor 2, 3 za zvětšování jejího objemu a za vytlačování vody nebo pomocné tekutiny při otevřeném výstupu druhé z komor 2, 3 a tím zmenšování jejího objemu.In the exemplary embodiments mentioned above, a hot water accumulator according to the following exemplary embodiment was used: the hot water accumulator has an inner space delimited by the wall of the accumulator container 1 provided with thermal insulation in the area between the lower and upper grate 7, 8 chambers 2, 3 is a heating chamber 2 equipped with an orifice main neck 5 for the supply / discharge of water and equipped with an electric heater 4 and the other of the chambers 2, 3 is an auxiliary chamber 3 equipped with a main neck 6 for the supply / discharge of auxiliary fluid. These ports 5, 6 can be connected to a closable inlet / outlet, for example to a distribution network provided with closable fittings for directing the fluid in the desired way. Each of the main necks 5, 6 is supported from the inside of the container by a support grate 7, 8 and the chambers 2, 3 are separated by a dividing bag 9 attached by its edge to the wall of the battery container 1 between the support grids 7, 8 to prevent mixing of water and auxiliary fluid in The part of the dividing bag 9 is movable between the support grids 7, 8 by feeding water or auxiliary fluid to any of the chambers 2, 3 to increase its volume and to expel the water or auxiliary fluid at the open outlet of the other of the chambers 2, 3. thereby reducing its volume.

Dělicí vak 9 byl flexibilní, tak aby se mohl případně shrnout a tvořit pohyblivé rozhraní mezi komorami 2, 3. Například lze pro dělicí vak 9 použít materiál na bázi teflonu, případně Multilam nebo Texlam, či jiné vhodné materiály odolné vodě při teplotě, např. 250 °C. V jednom z příkladných provedení byl použit tvarově adaptabilní dělicí vak 9 z materiálu na bázi teflonu. S výhodou má dělicí vak 9 tepelně izolační vlastnosti.The separating bag 9 was flexible so that it could optionally collapse and form a movable interface between the chambers 2, 3. For example, a Teflon-based material, or Multilam or Texlam, or other suitable water-resistant materials at the temperature, e.g. 250 ° C. In one exemplary embodiment, a shape-adaptable separating bag 9 of Teflon-based material was used. Preferably, the separating bag 9 has thermal insulating properties.

Izolací bylo opatřeno v příkladných provedeních až 90 % stěny nádoby akumulátoru, přičemž vždy byla izolována především část mezi opěrnými rošty 7 a 8.In exemplary embodiments, up to 90% of the wall of the accumulator vessel was provided with insulation, while the part between the support grids 7 and 8 was always insulated.

Ve výhodném příkladném provedení byla použita voda i jako pomocná tekutina a nádoba 1 akumulátoru popsaná výše byla připojena k napájecímu čerpadlu 23 připojenému na společnou napájecí nádrž 22. Hlavní hrdlo 5 vystupující z ohřívací komory 2 pro přívod/vytlačení vody, která má být použita k ohřevu, bylo připojeno jednak cestou opatřenou uzavíratelnou armaturou 33 přímo ke vstupu společné napájecí nádrže 22 a jednak cestou opatřenou uzavíratelnou armaturou 31 nepřímo přes napájecí čerpadlo 23 k výstupu ze společné napájecí nádrže 22. Dále hlavní hrdlo 6 vystupující z pomocné komory 3 pro přívod/vytlačení vody jako pomocné tekutiny bylo připojeno jednak cestou opatřenou uzavíratelnou armaturou 33 přímo ke vstupu společné napájecí nádrže 22 a jednak cestou opatřenou uzavíratelnými armaturami 40, 32 nepřímo přes napájecí čerpadlo 23 k výstupu ze společné napájecí nádrže 22.In a preferred exemplary embodiment, water was also used as the auxiliary fluid and the accumulator vessel 1 described above was connected to a feed pump 23 connected to a common feed tank 22. The main port 5 emerging from the heating chamber 2 for supplying / discharging water to be used for heating , was connected on the one hand by a shut-off valve 33 directly to the inlet of the common feed tank 22 and on the other hand by a shut-off valve 31 indirectly via a feed pump 23 to the outlet of the common feed tank 22. as an auxiliary fluid, it was connected on the one hand by a shut-off valve 33 directly to the inlet of the common feed tank 22 and on the other hand by a shut-off valve 40, 32 indirectly via the feed pump 23 to the outlet of the common feed tank 22.

V dalším příkladném provedení obsahoval horkovodní akumulátor svislou válcovou nádobu 1 akumulátoru mající stěnu a spodní a horní dno, přičemž hlavní hrdlo 5 pro přívod/vytlačení vody je zaústěno ve spodním dně a opěrný rošt mu předsazený je spodní opěrný rošt 7 a hlavní hrdlo 6 pro přívod/vytlačení pomocné tekutiny je zaústěno v horním dně a opěrný rošt mu předsazený je horní opěrný rošt 8, přičemž elektrický ohřívač 4 je umístěn v prostoru vytvořeném mezi spodním dnem a spodním opěrným roštem 7.In another exemplary embodiment, the hot water accumulator comprises a vertical cylindrical accumulator container 1 having a wall and a bottom and an upper bottom, the main water inlet / outlet port 5 opening into the lower bottom and The discharge of the auxiliary fluid is discharged in the upper bottom and the upper support grid 8 is suspended in front of it, the electric heater 4 being located in the space formed between the lower bottom and the lower support grid 7.

V dalším příkladném provedení navíc ohřívací komora 2 nádoby 1 akumulátoru obsahovala ve své stěně zaústěná dvě přídavná hrdla 10, 11, kterými byla ohřívací komora 2 připojena na vnější cirkulační okruh vybavený oběhovým čerpadlem 24 umístěným mimo ohřívací komoru 2 pro vnější cirkulaci vody z ohřívací komory 2 při ohřevu. Cirkulační okruh měl jak každou samostatnou vstupní, tak každou samostatnou výstupní cestu propojující oběhové čerpadlo 24 s ohřívacíIn another exemplary embodiment, the heating chamber 2 of the battery container 1 further comprises in its wall two additional sockets 10, 11, through which the heating chamber 2 was connected to an external circulation circuit equipped with a circulation pump 24 located outside the heating chamber 2 for external circulation of water from the heating chamber 2. during heating. The circulation circuit had both a separate inlet and a separate outlet path connecting the circulation pump 24 to the heater

-8CZ 309062 B6 komorou 2 vybavenu uzavíratelnou armaturou 26, 27, 28, 29. Dělicí vak 9 byl připevněn ke stěně nádoby l_akumulátoru v polovině vzdálenosti mezi opěrnými rošty 7, 8 a v alternativním provedení byl blíže k hornímu opěrnému roštu 8, přičemž délka nataženého dělicího vaku 9 dosahovala od místa jeho připevnění ke stěně nádoby 1 akumulátoru až ke spodnímu opěrnému roštu 7.The dividing bag 9 was attached to the wall of the accumulator vessel halfway between the support grids 7, 8 and in an alternative embodiment it was closer to the upper support grate 8, the length of the stretched of the dividing bag 9 reached from the place of its attachment to the wall of the battery container 1 to the lower support grate 7.

Horkovodní akumulátor představuje samostatné příkladné provedení a dále může být zapojen do soustavy již popsané výše, kde dále hlavní hrdlo 5 pro přívod/vytlačení vody má výstup připojitelný do parního generátoru 37 přes uzavíratelnou horkovodní armaturu 14 do expandéru 15 v parním generátoru 37, kde je dále výstup páry z expandéru 15 přiveden propojovacím potrubím do přehříváku 16 páry a parní výstup z přehříváku páry 16 je připojen v tomto příkladném provedení přes uzavíratelnou armaturu 35 výstupu syté páry k parní turbíně parního turbogenerátoru 17, např. tříhřídelové parní turbíně, a to na vstup jejího třetího, tj. kondenzačního dílu 18, společně s výstupem páry z druhého dílu 39, přičemž vstup páiy do druhého dílu 39 parní turbíny je připojený k výstupu páry z prvního dílu 38 parní turbíny parního turbogenerátoru 17, k jehož parnímu vstupu je přivedená pára generovaná, např. při spalování odpadů v ZEVO. Je však možné připojení i například k jakékoliv teplárenské (kogenerační) jednotce s parní turbínou protitlakovou nebo kondenzační odběrovou. Hřídele parní turbíny parního turbogenerátoru 17 jsou napojeny na převodovku 21 s elektrickým generátorem 19 a pára vystupuje do kondenzátoru 20. Expandérů 15 může být za sebou umístěno dva i více.The hot water accumulator represents a separate exemplary embodiment and can further be connected to the system already described above, where the main water supply / discharge port 5 has an outlet connectable to the steam generator 37 via a closable hot water fitting 14 to the expander 15 in the steam generator 37. the steam outlet from the expander 15 is fed through a connecting pipe to the steam superheater 16 and the steam outlet from the steam superheater 16 is connected in this exemplary embodiment via a lockable saturated steam outlet fitting 35 to a steam turbine of a steam turbogenerator 17, e.g. a three-shaft steam turbine. a third, i.e. condensing part 18, together with a steam outlet from the second part 39, the steam inlet to the second steam turbine part 39 being connected to the steam outlet from the first steam turbine part 38 of the steam turbogenerator 17, to the steam input of which steam is generated, eg when incinerating waste in ZEVO. However, it is also possible to connect, for example, to any heating (cogeneration) unit with a back-pressure or condensing take-off steam turbine. The shafts of the steam turbine of the steam turbogenerator 17 are connected to a gearbox 21 with an electric generator 19 and the steam exits to the condenser 20. The expanders 15 can be placed two or more in series.

V alternativním příkladném provedení může být parní turbína provedena jako jednohřídělová s regulovaným odběrem, v tomto případě se parní výstup z přehříváku 16 páry připojí přes uzavíratelnou armaturu 35 výstupu syté páry k potrubí regulovaného odběru. Parní turbína parního turbogenerátoru 17, připojená ke zdroji páry ze ZEVO, pracuje samostatně i bez přívodu přídavné páry z horkovodního akumulátoru s elektrickým ohřevem, například při jeho odstavení či při jeho nabíjení odebíráním přebytečné elektřiny z distribuční sítě a ohřevem vody v akumulátoru. Stejně tak horkovodní akumulátor ve fázi odběru přebytečné elektřiny z distribuční sítě a ohřevu vody pracuje nezávisle na provozu ZEVO, tedy parní turbíny parního turbogenerátoru 17. Horkovodní akumulátor spolu s parním generátorem 37 spolupracuje s parním turbogenerátorem 17 i při odebírání horké vody z akumulátoru, tedy při využití akumulované energie k výrobě elektřiny i pro dodávku tepla, a to tak, že parní turbogenerátor 17 zpracuje veškerou páru dodávanou ze ZEVO i páru dodanou z akumulátoru, takže se zvýší výroba elektřiny na parním turbogenerátoru 17. Při využití akumulované energie z akumulátoru se nezmění odběr páry ze ZEVO do parního turbogenerátoru 17, takže se nezmění ani výkon ZEVO, výkon ZEVO se bude i při připojení akumulátoru řídit podle dodaného množství odpadů ke spálení.In an alternative exemplary embodiment, the steam turbine can be designed as a single-shaft with controlled consumption, in which case the steam output from the steam superheater 16 is connected via a closable saturated steam outlet fitting 35 to the controlled consumption line. The steam turbine of the steam turbogenerator 17, connected to the steam source from ZEVO, works independently even without the supply of additional steam from the hot water accumulator with electric heating, for example when shutting it down or charging it by taking excess electricity from the distribution network and heating water in the accumulator. Likewise, the hot water accumulator in the phase of taking excess electricity from the distribution network and water heating works independently of ZEVO operation, ie steam turbines of the steam turbogenerator 17. The hot water accumulator together with the steam generator 37 cooperates with the steam turbogenerator 17 use of accumulated energy for electricity production and heat supply, so that the steam turbogenerator 17 processes all steam supplied from ZEVO and steam supplied from the accumulator, so that the production of electricity on the steam turbogenerator 17 is increased. steam from ZEVO to the steam turbogenerator 17, so the power of ZEVO will not change either, the power of ZEVO will be controlled even when the accumulator is connected according to the supplied amount of waste for incineration.

Přebytečná elektrická energie z distribuční elektrické sítě se odebere a je použita k elektrickému ohřevu vody v horkovodním akumulátoru, jehož ohřívací komora 2 je alespoň z části naplněná vodou s elektrickým ohřívačem 4, např. v nej výhodnějším příkladném provedení odporovým ohřívacím prvkem umístěným v nádobě 1 horkovodního akumulátoru, a v případě nedostatku elektrické energie v distribuční síti opět použita k výrobě elektrické energie.Excess electricity from the distribution network is taken and used to electrically heat the water in the hot water accumulator, the heating chamber 2 of which is at least partially filled with water with an electric heater 4, e.g. in the most preferred exemplary embodiment battery, and in the event of a shortage of electricity in the distribution network, used again to generate electricity.

Vysokotlaká ohřátá voda o vysokém tlaku, např. 4 až 5 MPa a teplotě odpovídající saturační teplotě při uvedeném tlaku, např. 250 až 264 °C, odebíraná z nádoby 1 akumulátoru přes hlavní hrdlo 5 pro přívod/vytlačení vody v dolním dně nádoby přivede přes otevřenou horkovodní armaturu 14 do expandéru 15 vodní páiy, kde se expanduje na nižší tlak, který v tomto příkladném zapojení odpovídá tlaku páry na vstupu do třetího dílu 18 parní turbíny, např. na tlak 0,8 MPa. Může jít ale dle provozních parametrů různých turbín o tlaky, např. v rozmezí 0,4 až 1,0 MPa. Při této expanzi vznikne z části přivedené horké vody sytá pára a z části voda o teplotě varu odpovídající sníženému tlaku 0,8 MPa. Sytá pára odebíraná z horní části expandéru 15 se v přehříváku páry 16 přehřeje na vyšší teplotu, např. 200 °C, která se požaduje na vstupu do třetího dílu 18 parní turbíny, může jít, např. o teploty od 180 do 240 °C, vede se přes otevřenou uzavíratelnou armaturu 35 výstupu syté páry do směšovacího potrubí, kde se smíchá s párou vyrobenou v ZEVO vystupující z druhého dílu 39 parní turbíny a přivede se na vstup do třetího dílu 18 parní turbíny, čímž se zvýší výroba elektřiny na generátoru 19, kde se z této páry vyrobí přídavná elektrická energie, která se dodá doHigh-pressure heated water of high pressure, e.g. 4 to 5 MPa and a temperature corresponding to the saturation temperature at said pressure, e.g. 250 to 264 ° C, taken from the vessel 1 of the accumulator via the main water supply / discharge port 5 an open hot water fitting 14 to the water vapor expander 15, where it expands to a lower pressure, which in this exemplary circuit corresponds to the steam pressure at the inlet to the third part 18 of the steam turbine, e.g. to a pressure of 0.8 MPa. However, depending on the operating parameters of the various turbines, these can be pressures, eg in the range of 0.4 to 1.0 MPa. During this expansion, saturated steam is formed in part and the hot water corresponding to a reduced pressure of 0.8 MPa is produced in part. The saturated steam taken from the upper part of the expander 15 is superheated in the steam superheater 16 to a higher temperature, e.g. 200 ° C, which is required at the inlet to the third part 18 of the steam turbine, e.g. it is led through the open shut-off valve 35 of the saturated steam outlet to the mixing line, where it is mixed with the steam produced in ZEVO emerging from the second part 39 of the steam turbine and fed to the inlet to the third part 18 of the steam turbine, thus increasing electricity production on the generator 19. where this steam produces additional electricity which is supplied to

- 9 CZ 309062 B6 distribuční elektrické sítě. Toto zvýšení elektrického výkonu je vyvolané využitím akumulované energie v horkovodním akumulátoru. Pro ohřátí syté páry z expandéru 15 se jako ohřívací médium použije část vysokotlaké horké vody odebírané z horkovodního akumulátoru, která se po ochlazení v přehříváku 16 páry zavede rovněž do expandéru 15, kde také expanduje na uvedený tlak 0,8 MPa. Horká voda vystupující ze spodní části expandéru 15 se použije pro dodávku tepla.- 9 CZ 309062 B6 electrical distribution networks. This increase in electrical power is caused by the use of the stored energy in the hot water accumulator. To heat the saturated steam from the expander 15, a part of the high-pressure hot water taken from the hot water accumulator is used as the heating medium, which after cooling in the steam superheater 16 is also introduced into the expander 15, where it also expands to said pressure of 0.8 MPa. The hot water emerging from the bottom of the expander 15 is used to supply heat.

V příkladném provedení na obr. 2 je znázorněný vysokotlaký horkovodní akumulátor v provedení pro vysoké tlaky a jím odpovídající saturační teploty, např. 4 MPa a 250 °C, je možný i vyšší tlak, ale při vyšším tlaku, např. 5 MPa, se sice zvýší výroba elektřiny z akumulace, ale výrazně se zvýší cena akumulátoru. Tento horkovodní akumulátor sestává z nádoby 1 horkovodního akumulátoru, jejíž vnitřní prostor je vymezen stěnou nádoby aje rozdělen na dvě oddělené komory 2,3 - ohřívací komoru 2 a pomocnou komoru 3. Nádoba 1 akumulátoru v tomto příkladném provedení je svislá válcová nádoba mající horní a spodní dno. V dolní části nádoby 1 akumulátoru je ohřívací komora 2 se spodním dnem, v němž je zaústěno hlavní hrdlo 5 pro přívod/vytlačení vody v podobě nátrubku pro připojení zdroje vody pro ohřev, a v horní zbývající části je pomocná komora 3 s horním dnem, v němž je zaústěno hrdlo 6 rovněž v podobě nátrubku připojitelného ke zdroji pomocné tekutiny. Hrdla 5, 6 přívod/vytlačení tekutiny jsou připojitelná na uzavíratelný vstup/výstup potrubní sítě, případně větvené na více výstupů/vstupů s uzavíratelnými armaturami pro oddělení cest. Ohřívací komora 2 je vybavená elektrickým ohřívačem 4 umístěným uvnitř této komory 2, konkrétně v tomto příkladném provedení odporovým ohřívacím prvkem. Elektrický ohřívač 2 je umístěn svou topnou částí vodorovně v prostoru vytvořeném mezi spodním dnem a opěrným roštem 7. Nádoba 1 akumulátoru je před výstupem pomocné kapaliny hlavním hrdlem 6 pro přívod/vytlačení pomocné tekutiny v horním dně a ohřívané vody hrdlem 5 pro přívod/vytlačení vody v dolním dně z nádoby 1 akumulátoru opatřena horním opěrným roštem 8 a spodním opěrným roštem 7. Komory 2, 3 jsou odděleny ohebným dělicím vakem 9 připevněným svým otevřeným okrajem ke stěně nádoby 1 akumulátoru mezi opěrnými rošty 7, 8 pro zabránění míšení tekutin v jednotlivých komorách 2, 3, přičemž část dělicího vaku 9, především jeho dno, je pohybovatelné mezi opěrnými rošty 7, 8 přiváděním vody nebo i jiné tekutiny do kterékoliv z komor 2, 3 za zvětšování jejího objemu a vytlačováním vody nebo i jiné tekutiny při otevřeném výstupu druhé z komor 2, 3 a za zmenšování jejího objemu. Dělicí vak 9 je především ohebný a slouží jako pohyblivá přepážka nepropustná pro použité tekutiny v jednotlivých komorách 2, 3. Variantou tohoto příkladného provedení je dělicí vak 9 tvarově adaptabilní podél stěn nádoby a opěrných roštů 7, 8 na bázi PTFE. Dělicí vak 9 je připojen k vnitřní stěně nádoby úchytem 13 dělicího vaku, například pomocí přírubového spoje v polovině výšky mezi horním a spodním opěrným roštem 7, 8, přičemž tato poloha přírubového spoje představuje nejnižší vhodnou polohu pro uchycení dělicího vaku 9. Stěny nádoby 1 akumulátoru jsou izolovány od spodního opěrného roštu 7 po délce ohřívací komory 2 a po délce pomocné komory 3 až po horní opěrný rošt 8, tato varianta částečné izolace však není naznačena na obr. 2. Na obr. 2 je nádoba 1 akumulátoru opatřena spodním a horním vnitřním tepelným izolačním pláštěm 12 s vytvořenou izolační mezerou mezi stěnou nádoby a tímto pláštěm. Do ohřívací komory 2 situované v dolní polovině nádoby 1 akumulátoru na obr. 2 jsou zaústěna dvě pomocná hrdla 10, 11 ve formě nátrubku pro odběr ohřívané tekutiny v prostoru mezi přírubovým spojem a spodním opěrným roštem 7, v tomto příkladném provedení jsou zaústěna do vnitřního prostoru spodního vnitřního pláště 12, přičemž spodní poloha pomocného hrdla/nátrubku 10 odpovídá požadované cirkulaci vody při provozu s cílem dosáhnout nejvyššího akumulovaného výkonu a horní poloha pomocného hrdla 11 odpovídá provozu při zahájení procesu akumulace přebytečné elektřiny, případně při přerušovaném procesu akumulace. Variantní provedení nenaznačené na obr. 2 zahrnuje pouze jedno z těchto uvedených pomocných hrdel 10, 11, tři pomocná hrdla anebo žádné pomocné hrdlo. Odporový ohřívací prvek je na obr. 2 umístěn ve vnitřním prostoru vytvořeném mezi spodním dnem nádoby 1 akumulátoru a spodním opěrným roštem 7, přičemž odporovým ohřívacím prvkem se ohřívá voda obsažená v ohřívací komoře, tedy pod dělicím vakem 9, v tomto provedení především uvnitř spodního vnitřního pláště 12. Voda/pomocná tekutina obsažená v mezeře mezi spodním vnitřním pláštěm 12 a vnitřním povrchem nádoby 1 akumulátoru se ohřívá pomaleji a působí jako izolační vrstva chránící vnitřní povrch nádoby 1 akumulátoru před rychlými změnamiIn the exemplary embodiment in FIG. 2, a high-pressure hot water accumulator is shown in an embodiment for high pressures and the corresponding saturation temperatures, e.g. the production of electricity from storage will increase, but the price of the battery will increase significantly. This hot water accumulator consists of a hot water accumulator vessel 1, the inner space of which is delimited by the vessel wall and is divided into two separate chambers 2,3 - heating chamber 2 and auxiliary chamber 3. The accumulator vessel 1 in this exemplary embodiment is a vertical cylindrical vessel having upper and lower bottom. In the lower part of the accumulator container 1 there is a heating chamber 2 with a lower bottom, in which the main neck 5 for water supply / discharge is in the form of a socket for connecting a water source for heating, and in the upper remaining part there is an auxiliary chamber 3 with an upper bottom. in which the neck 6 also opens in the form of a nozzle connectable to a source of auxiliary fluid. The fluid supply / discharge ports 5, 6 can be connected to a closable inlet / outlet of a pipe network, or branched to a plurality of outlets / inlets with closable fittings for road separation. The heating chamber 2 is equipped with an electric heater 4 located inside this chamber 2, specifically in this exemplary embodiment with a resistance heating element. The electric heater 2 is located with its heating part horizontally in the space formed between the lower bottom and the support grate 7. The accumulator container 1 is before the auxiliary liquid outlet by the main neck 6 for supply / discharge of auxiliary fluid in the upper bottom and heated water by water supply / discharge nozzle 5. in the lower bottom of the battery container 1 is provided with an upper support grid 8 and a lower support grid 7. The chambers 2, 3 are separated by a flexible dividing bag 9 attached by its open edge to the wall of the battery container 1 between the support grids 7, 8 to prevent mixing of fluids in individual chambers. 2, 3, wherein a part of the dividing bag 9, in particular its bottom, is movable between the support grids 7, 8 by feeding water or other fluid into any of the chambers 2, 3 while increasing its volume and expelling water or other fluid at the open outlet of the second from chambers 2, 3 and for reducing its volume. The dividing bag 9 is primarily flexible and serves as a movable partition impermeable to the fluids used in the individual chambers 2, 3. A variant of this exemplary embodiment is the dividing bag 9 adaptable in shape along the vessel walls and PTFE-based support grids 7, 8. The dividing bag 9 is connected to the inner wall of the container by a dividing bag holder 13, for example by means of a half-height flange connection between the upper and lower support grate 7, 8, this flange joint position being the lowest suitable position for holding the dividing bag 9. are insulated from the lower support grid 7 along the length of the heating chamber 2 and along the length of the auxiliary chamber 3 up to the upper support grid 8, but this variant of partial insulation is not indicated in Fig. 2. a thermal insulating jacket 12 with an insulating gap formed between the vessel wall and this jacket. Two auxiliary necks 10, 11 in the form of a nozzle for collecting heated fluid in the space between the flange connection and the lower support grate 7 open into the heating chamber 2 situated in the lower half of the accumulator container 1 in Fig. 2. In this exemplary embodiment they open into the inner space. the lower position of the auxiliary neck / nozzle 10 corresponds to the required water circulation during operation in order to achieve the highest accumulated power and the upper position of the auxiliary neck 11 corresponds to operation at the start of the excess electricity accumulation process or during the intermittent accumulation process. The variant embodiment not indicated in FIG. 2 comprises only one of these auxiliary sockets 10, 11, three auxiliary sockets or no auxiliary socket. In Fig. 2, the resistance heating element is located in the inner space formed between the lower bottom of the battery container 1 and the lower support grate 7, the resistance heating element heating the water contained in the heating chamber The water / auxiliary fluid contained in the gap between the lower inner shell 12 and the inner surface of the battery container 1 heats up more slowly and acts as an insulating layer protecting the inner surface of the battery container 1 from rapid changes.

-10CZ 309062 B6 teploty ohřívané tekutiny. Ve variantním provedení jsou v ohřívací komoře 2 dva nebo více odporových ohřívacích prvků.-10GB 309062 B6 heated fluid temperature. In a variant embodiment, there are two or more resistance heating elements in the heating chamber 2.

Horkovodní akumulátor je uzpůsobený pro připojení na dodávku vody k ohřevu a na výstup ohřáté vody do expandéru 15. Případná pomocná hrdla 10, 11 mohou být připojena na různé pomocné přečerpávací a/nebo cirkulační okruhy opatřené oběhovým čerpadlem 24. Pomocná komora 3 je uzpůsobená pro dodávku pomocné tekutiny pro přetlačování dělicího vaku 9 a tím vytlačování ohřívané vody z ohřívací komory 2 do expandéru 15 a také pro vytlačení pomocné tekutiny z pomocné komory 3 naopak při dodávání vody k ohřevu do ohřívací komory 2. V jedné variantě je pomocnou tekutinou stlačený vzduch či jiný vhodný plyn. V další variantě je pomocnou tekutinou kapalina, například nej častěji voda. Jinou méně využitelnou variantou je použití oleje jako pomocné tekutiny. Dělicí vak 9 je nepropustný jak pro ohřívanou vodu, tak i pro vodu jako pomocnou tekutinu. V jednom variantním provedení byla pomocnou tekutinou voda a oba zdroje a jednotlivé vodní cesty byly zcela nezávislé. V dalším příkladném provedení je pomocnou tekutinou voda připojená na společnou napájecí nádrž 22 a s přečerpávacími a cirkulačním okruhem, například v provedení dle obr. 4 až 9, na kterých pomocná komora 3 tvořená prostorem nad dělicím vakem 9 se dle jednotlivých fází plní studenou tekutinou a dělicí vak 9 zabraňuje míšení vody v jednotlivých komorách 2, 3 a tvoří jejich rozhraní. Na obr. 2 je přírubový spoj situovaný v nejnižší možné vhodné poloze, tj. těsně nad nejvýše zaústěným pomocným hrdlem 11 a pohyblivá část dělicího vaku 9, která představuje především dno dělicího vaku 9, se z výchozí polohy pod horním opěrným roštem 8, která je naznačená tečkované na obr. 2, přesouvá dolů, což se provede tak, že přes hlavní hrdlo 5 pro přívod/vytlačení vody ve spodním dně se voda z ohřívací komory, tj. z prostoru pod dělicím vakem 9, postupně přesouvá přes hlavní hrdlo 6 pro přívod/vytlačení pomocné tekutiny v horním dně do pomocné komory 3, tj. do prostoru nad dělicím vakem 9, až se dno dělicího vaku 9 dostane do požadované polohy nad výše zaústěným pomocným hrdlem 11 ohřívané tekutiny. Dno dělicího vaku 9 je posazeno v takové výšce, že umožňuje ohřívanou tekutinu cirkulovat ze spodní části ohřívací komory 2 přes hlavní hrdlo 5 pro přívod/vytlačování vody ve spodním dnu nádoby 1 akumulátoru zpět přes oběhové čerpadlo 24 a výše zaústěné pomocné hrdlo 11 do horní části ohřívací komory 2 k dalšímu ohřevu, a to tak dlouho, dokud teplota ohřívané tekutiny pod dělicím vakem 9 nedosáhne požadované teploty, příkladně 250 °C.The hot water accumulator is adapted to be connected to the heating water supply and to the heated water outlet to the expander 15. Optional auxiliary ports 10, 11 can be connected to various auxiliary pumping and / or circulation circuits provided with a circulation pump 24. The auxiliary chamber 3 is adapted to supply auxiliary fluids for pushing the dividing bag 9 and thus forcing the heated water from the heating chamber 2 into the expander 15 and also for pushing the auxiliary fluid from the auxiliary chamber 3 on the contrary when supplying water for heating to the heating chamber 2. In one variant the auxiliary fluid is compressed air or another suitable gas. In another variant, the auxiliary fluid is a liquid, for example most often water. Another less useful option is to use oil as an auxiliary fluid. The dividing bag 9 is impermeable to both heated water and water as an auxiliary fluid. In one variant embodiment, the auxiliary fluid was water and both sources and the individual waterways were completely independent. In another exemplary embodiment, the auxiliary fluid is water connected to a common supply tank 22 and with a pumping and circulation circuit, for example in the embodiment according to FIGS. 4 to 9, in which the auxiliary chamber 3 bag 9 prevents mixing of water in the individual chambers 2, 3 and forms their interface. In FIG. indicated by dotted in Fig. 2, is moved downwards, which is done in such a way that the water from the heating chamber, i.e. from the space under the dividing bag 9, is gradually moved through the main neck 5 for the supply / discharge of water in the lower bottom. supply / discharge of the auxiliary fluid in the upper bottom into the auxiliary chamber 3, i.e. into the space above the separating bag 9, until the bottom of the separating bag 9 reaches the desired position above the above-mouthed auxiliary neck 11 of the heated fluid. The bottom of the dividing bag 9 is seated at such a height that it allows the heated fluid to circulate from the bottom of the heating chamber 2 through the main water inlet 5 to supply / expel water in the bottom of the accumulator container 1 via the circulation pump 24 and heating chamber 2 for further heating, until the temperature of the heated fluid under the separation bag 9 reaches the desired temperature, for example 250 ° C.

V příkladném provedení podle obr. 3 je znázorněna nádoba 1 akumulátoru s elektrickým ohřevem, která je podobná jako na obr. 2 s tím rozdílem, že má úchyt 13 dělicího vaku 9 v podobě šroubového/přírubového spoje nebo i jiného běžně dostupného prostředku k uchycení dělicího vaku 9 v nejvyšší poloze bezprostředně pod horním opěrným roštem 8 a jedno přídavné hrdlo 11 v podobě nátrubku pro odběr ohřívané tekutiny je umístěno v tomto příkladném provedení v polovině vzdálenosti mezi úchytem 13 dělicího vaku a spodním opěrným roštem 7. Alternativně může být umístěno podle potřeby kdekoliv mezi úchytem 13 dělicího vaku 9 spodním opěrným roštem 7. Dělicí vak 9 má polohu jeho nejnižší části, tj dno, vždy před zahájením ohřevu nad úrovní pomocného hrdla 11, aby nepůsobil jako zábrana proti proudění vody tímto pomocným hrdlem 11. Postup při ohřevu tekutiny je stejný jako u obr. 2.In the exemplary embodiment according to FIG. 3, an electrically heated accumulator container 1 is shown, which is similar to FIG. of the bag 9 in the highest position immediately below the upper support grid 8 and one additional neck 11 in the form of a nozzle for collecting heated fluid is located in this exemplary embodiment halfway between the handle 13 holder and the lower support grid 7. Alternatively it can be located anywhere as needed. between the holder 13 of the dividing bag 9 by the lower support grid 7. The dividing bag 9 has the position of its lowest part, ie the bottom, always before the start of heating above the level of the auxiliary neck 11, so as not to act as a barrier against water flow through this auxiliary neck 11. same as in Fig. 2.

V příkladném provedení podle obr. 4 je znázorněný horkovodní akumulátor s elektrickým ohřevem v provedení podle obr. 2 s připojeným oběhovým čerpadlem 24, dále s připojeným expandérem 15, napájecí nádrží 22 a napájecím čerpadlem 23. Na obr. 4 pro lepší srozumitelnost není naznačen spodní a horní vnitřní plášť 12.In the exemplary embodiment according to FIG. 4, a hot-water accumulator with electric heating is shown in the embodiment according to FIG. 2 with a circulating pump 24 connected, an expander 15, a feed tank 22 and a feed pump 23 connected. and an upper inner shell 12.

Výstup oběhového čerpadla 24 se větví tak, že jeThe output of the circulation pump 24 branches so that it is

- první výstup přes uzavíratelnou armaturu 25 prvního výstupu oběhového čerpadla a přes hlavní hrdlo 6 pro přívod/vytlačení vody jako pomocné tekutiny v horním dně nádoby připojen do pomocné komory 3;- a first outlet via a closable fitting 25 of the first outlet of the circulating pump and via a main inlet 6 for the supply / discharge of water as an auxiliary fluid in the upper bottom of the vessel connected to the auxiliary chamber 3;

-11CZ 309062 B6-11CZ 309062 B6

- druhý výstup přes uzavíratelnou armaturu 26 druhého výstupu oběhového čerpadla a přes výše zaústěné pomocné hrdlo 11 připojen do ohřívací komory 2; a- the second outlet via the closable fitting 26 of the second outlet of the circulation pump and via the higher-mouthed auxiliary neck 11 connected to the heating chamber 2; and

- třetí výstup přes uzavíratelnou armaturu 27 třetího výstupu oběhového čerpadla a přes hlavní hrdlo 5 pro přívod/vytlačení ohřívané vody v dolním dně nádoby 1 akumulátoru připojen do ohřívací komory 2.- a third outlet via a closable fitting 27 of the third outlet of the circulation pump and via a main neck 5 for the supply / discharge of heated water in the lower bottom of the accumulator container 1 connected to the heating chamber 2.

Bezprostředně pod horním dnem s hlavním hrdlem 6 pro přívod/vytlačení vody jako pomocné tekutiny vzniká vnitřní vstupní/výstupní prostor ze spodu ohraničený horním opěrným roštem 8 a podobně bezprostředně nad spodním dnem s hlavním hrdlem 5 pro přívod/vytlačení vody pro ohřev vzniká vstupní/výstupní vnitřní prostor shora ohraničený spodním opěrným roštem 7.Immediately below the upper bottom with the main water inlet / outlet 6 as an auxiliary fluid, an inner inlet / outlet space is formed from below bounded by the upper support grate 8 and similarly immediately above the lower bottom with the main water inlet / outlet for heating. the inner space bounded from above by the lower support grid 7.

Vstup do oběhového čerpadla 24 se větví tak, že jeThe inlet to the circulation pump 24 branches so that it is

- první vstup přes uzavíratelnou armaturu 28 prvního vstupu oběhového čerpadla a přes hlavní hrdlo 5 pro přívod/vytlačení vody pro ohřev ve spodním dně připojen k ohřívací komoře 2;- a first inlet via a closable fitting 28 of the first inlet of the circulation pump and via a main inlet 5 for the supply / discharge of water for heating in the lower bottom connected to the heating chamber 2;

- druhý vstup přes uzavíratelnou armaturu 29 druhého vstupu oběhového čerpadla a přes níže zaústěné pomocné hrdlo 10 připojen k ohřívací komoře 2; a- a second inlet via a closable armature 29 of the second inlet of the circulation pump and via a lower orifice auxiliary neck 10 connected to the heating chamber 2; and

- třetí vstup přes uzavíratelnou armaturu 30 třetího vstupu oběhového čerpadla, uzavíratelnou propojovací armaturu 40 a přes hlavní hrdlo 6 pro přívod/vytlačení vody jako pomocné kapaliny v horním dně nádoby připojen k pomocné komoře 3.- a third inlet via a closable fitting 30 of the third inlet of the circulating pump, a closable connecting fitting 40 and via a main inlet 6 for the supply / discharge of water as an auxiliary liquid in the upper bottom of the vessel connected to the auxiliary chamber 3.

Výstup z ohřívací komory 2 je připojen přes hlavní hrdlo 5 pro přívod/vytlačení ohřívané vody ve spodním dně nádoby 1 akumulátoru a přes uzavíratelnou horkovodní armaturu 14 na vstup do expandérů 15.The outlet of the heating chamber 2 is connected via the main neck 5 for the supply / discharge of heated water in the lower bottom of the accumulator vessel 1 and via a closable hot water fitting 14 to the inlet to the expanders 15.

Ohřívací komora 2 je připojena k výstupu napájecí nádrže 22 cestou přes hlavní hrdlo 5 pro přívod/vytlačení ohřívané vody ve spodním dně nádoby 1 akumulátoru, přes uzavíratelnou armaturu 31 a přes napájecí čerpadlo 23. Ohřívací komora 2 je připojena ke vstupu napájecí nádrže 22 cestou přes hlavní hrdlo 5 pro přívod/vytlačení ohřívané vody a přes uzavíratelnou armaturu 33 na vstupu do společné napájecí nádrže. Pomocná komora 3 je připojena k výstupu napájecí nádrže 22 cestou přes hlavní hrdlo 6 v horním dně pro přívod/vytlačení pomocné tekutiny, přes uzavíratelnou propojovací armaturu 40, uzavíratelnou plnicí armaturu 32 do pomocné komoiy a přes napájecí čerpadlo 23. Pomocná komora 3 je připojena ke vstupu napájecí nádrže 22 cestou přes hlavní hrdlo 6 v horním dně pro přívod/vytlačení pomocné tekutiny a přes uzavíratelnou armaturu 33 na vstupu do společné napájecí nádrže.The heating chamber 2 is connected to the outlet of the feed tank 22 via the main neck 5 for the supply / discharge of heated water in the lower bottom of the accumulator vessel 1, via the shut-off valve 31 and via the feed pump 23. The heating chamber 2 is connected to the inlet of the feed tank 22 via the main neck 5 for the supply / discharge of the heated water and via the closable fitting 33 at the inlet to the common supply tank. The auxiliary chamber 3 is connected to the outlet of the feed tank 22 via a main neck 6 in the upper bottom for supplying / discharging the auxiliary fluid, via a closable connecting fitting 40, a lockable filling fitting 32 to the auxiliary chamber and via a feed pump 23. The auxiliary chamber 3 is connected to the inlet of the feed tank 22 via the main neck 6 in the upper bottom for the supply / discharge of the auxiliary fluid and via the closable fitting 33 at the inlet to the common feed tank.

Dále je k hlavnímu hrdlu 6 v horním dně pro přívod/vytlačení pomocné tekutiny připojeno expanzní potrubí 36, které spojuje pomocnou komoru 3 s nenaznačenou expanzní nádobou pro udržování konstantního tlaku v nádobě 1 akumulátoru.Furthermore, an expansion line 36 is connected to the main neck 6 in the upper bottom for the supply / discharge of the auxiliary fluid, which connects the auxiliary chamber 3 with the unmarked expansion vessel to maintain a constant pressure in the accumulator vessel 1.

Na obr. 4 jsou příkladně tečkované naznačeny některé možné polohy dělicího vaku 9 při různých provozních stavech horkovodního akumulátoru.In Fig. 4, for example, some possible positions of the dividing bag 9 at different operating states of the hot water accumulator are indicated by dots.

Různé provozní stavy horkovodního akumulátoru s elektrickým ohřevem z obr. 4 jsou znázorněny na dalších obrázcích obr. 5 až obr. 9.The various operating states of the electrically heated hot water accumulator of FIG. 4 are shown in the further figures of FIGS. 5 to 9.

Na obr. 5 je znázorněn horkovodní akumulátor s elektrickým ohřevem z obr. 4 ve fázi prvního plnění studenou vodou z napájecí nádrže 22 jako zdroje napájecí vody. Tato fáze nastává, např. po ukončení montáže nebo po odstávce zařízení pro provedení revize nebo opravy, která si vyžádala vypuštění vody z nádoby 1 akumulátoru. Napájecí nádrž 22 s napájecím čerpadlem 23 je přes otevřenou uzavíratelnou plnicí armaturu 31 do ohřívací komory připojena k hlavnímu hrdlu 5 pro přívod/vytlačení ohřívané vody ve spodním dně a přes otevřenou uzavíratelnou plnicí armaturu 32Fig. 5 shows the hot-water accumulator with electric heating of Fig. 4 in the phase of the first filling with cold water from the supply tank 22 as a source of feed water. This phase occurs, for example, after the completion of the assembly or after the shutdown of the overhaul or repair device, which required the draining of water from the container 1 of the accumulator. The feed tank 22 with feed pump 23 is connected to the heating chamber via the open closable filling fitting 31 to the main neck 5 for the supply / discharge of heated water in the lower bottom and via the open closable filling fitting 32.

-12CZ 309062 B6 do pomocné komory a otevřenou uzavíratelnou propojovací armaturu 40 k hrdlu 6 v horním dně. V této fázi dochází k plnění ohřívací komory 2 a/nebo pomocné komory 3 vodou z napájecí nádrže 22. Směr proudu vody je vyznačen na obr. 5 směrovými šipkami. Je možný i takový provoz, že je otevřena jen jedna z těchto cest a zcela je naplněna jen jedna z těchto komor 2, 3, neboť je možné přečerpávacím okruhem později vodu přečerpat dle potřeby z jedné komory 2, 3 do druhé. Na obr. 5 je však znázorněna varianta plnění obou komor 2,3. Ve výsledku na konci této fáze bude nej častěji ohřívací komora po napuštění zaujímat 50 % objemu nádoby 1 akumulátoru, je však možné plněním pouze jedné z komor 2, 3 a případným přečerpáním nebo různým časem plnění jednotlivých komor dojít do stavu, kdy naplněná ohřívací komora bude zaujímat 25 %, 30 %, 40 %, 60 %, 70 %, 80 %, 90 %, 95 %, 98 %, 100 % nádoby. Tato procenta představují objemy nádoby 1 akumulátoru v rozmezí mezi opěrnými rošty 7, 8, mezi kterými se dělicí vak 9 může pohybovat, s objemem nad a pod opěrným roštem, kam se dělicí vak 9 nedostane, se nepočítalo. Studená voda se z napájecí nádrže 22 dopravuje napájecím čerpadlem 23 přes otevřenou uzavíratelnou plnicí armaturu 31 a přes hlavní hrdlo 5 ve spodním dně pro přívod/vytlačení vody do ohřívací komory 2 a přes otevřené armatury 32, 40 hlavním hrdlem 6 v horním dně pro přívod/vytlačení vody jako pomocné tekutiny do pomocné komory 3. Odporový ohřívací prvek 4 i oběhové čerpadlo 24 jsou při plnění komor/y 2, 3 vodou z napájecí nádrže 22 mimo provoz. Ostatní uzavíratelné armatury naznačené na obr. 5 jsou v tomto provozním stavu uzavřeny, nebo lépe dle umístění jsou některé z těchto armatur otevírány/uzavírány tak, aby se postupně při posouvající se hladině vody v nádobě 1 akumulátoru při napouštění vody celý systém směrem nahoru odvzdušnil výstupem přes expanzní potrubí 36. Z obr 5. je patrný konečný stav této fáze plnění obou komor 2, 3 vodou, kdy je nádoba 1 akumulátoru zcela naplněna vodou tak, že se rozhraní obou komor 2, 3 reprezentované dělicím vakem 9 nachází přibližně v polovině výšky nádoby 1 akumulátoru, a to zároveň nad výše zaústěným pomocným hrdlem 11.-12EN 309062 B6 into the auxiliary chamber and the open closable connecting fitting 40 to the neck 6 in the upper bottom. In this phase, the heating chamber 2 and / or the auxiliary chamber 3 are filled with water from the supply tank 22. The direction of the water flow is indicated in FIG. 5 by directional arrows. It is also possible that only one of these paths is open and only one of these chambers 2, 3 is completely filled, since it is possible to pump water later from one chamber 2, 3 to another as required by the pumping circuit. However, FIG. 5 shows a variant of filling both chambers 2,3. As a result, at the end of this phase, the heating chamber will most often occupy 50% of the volume of the battery container 1 after filling, but it is possible to fill only one of the chambers 2, 3 and occupy 25%, 30%, 40%, 60%, 70%, 80%, 90%, 95%, 98%, 100% container. These percentages represent the volumes of the battery container 1 in the range between the support grids 7, 8, between which the dividing bag 9 can move, the volume above and below the support grate, where the dividing bag 9 does not reach, was not taken into account. Cold water is conveyed from the feed tank 22 by the feed pump 23 via the open closable filling valve 31 and via the main neck 5 in the lower bottom for supply / discharge of water into the heating chamber 2 and via the open fittings 32, 40 via the main neck 6 in the upper bottom for supply / discharge. forcing the water as an auxiliary fluid into the auxiliary chamber 3. Both the resistance heating element 4 and the circulation pump 24 are out of operation when the chambers 2, 3 are filled with water from the supply tank 22. The other closable fittings indicated in Fig. 5 are closed in this operating state, or better according to their location some of these fittings are opened / closed so that the whole system is gradually vented by the outlet when the water level in the accumulator container 1 moves upwards. via the expansion pipe 36. Fig. 5 shows the final state of this phase of filling both chambers 2, 3 with water, when the accumulator container 1 is completely filled with water so that the interface of both chambers 2, 3 represented by the dividing bag 9 is approximately halfway up. the container 1 of the accumulator, at the same time above the above-mouthed auxiliary neck 11.

Na obr. 6 je znázorněný horkovodní akumulátor s elektrickým ohřevem z obr. 4 v zapojení pro dosažení výchozího stavu ke krátkodobé akumulaci, tzn. že v ohřívací komoře 2 je nachystáno pro ohřev menší množství vody, než by bylo pro dlouhodobou akumulaci. Požadavek na krátkodobou akumulaci může vyplynout například ze situace, kdy provozovatel bude mít s regulátorem distribuční sítě sjednaný určitý odběr elektřiny za určitou dobu, např. 10 MW po dobu 20 minut.Fig. 6 shows the hot water accumulator with electric heating of Fig. 4 in connection for reaching the initial state for short-term accumulation, i. that in the heating chamber 2 a smaller amount of water is prepared for heating than would be for long-term accumulation. The requirement for short-term accumulation may arise, for example, from a situation where the operator will have a certain electricity consumption agreed with the distribution network regulator for a certain period of time, eg 10 MW for a period of 20 minutes.

V tom případě se při návrhu nádoby 1 akumulátoru pomocné hrdlo 10 například ve formě nátrubku zaústí do určité vypočítané výšky nad spodním opěrným roštem 7 tak, aby objem v ohřívací komoře mezi spodním ohřívaným roštem 7 polohou bezprostředně nad níže zaústěným pomocným hrdlem 10 odpovídal požadovanému sjednanému odběru z distribuční sítě při ohřevu tekutiny na projektovanou teplotu, např. na 250 °C. Před započetím ohřívání s krátkodobou akumulací se nejprve upraví objem vody v ohřívací komoře 2 posunem nejspodnější částí dělicího vaku 9, tedy dna tohoto vaku reprezentujícího rozhraní obou komor 2, 3, přepouštěním vody z jedné komory 2, 3 do druhé posunulo dno dělicího vaku 9 do určité předem definované výšky, tj. nejlépe bezprostředně nad níže zaústěné pomocné hrdlo .10. Dno dělicího vaku 9 nemůže být pod níže zaústěným pomocným hrdlem 10, aby mohla být zajištěna správná funkce tohoto hrdla JO. Ze své předchozí polohy, například z polohy naznačené na obr. 4 nebo například z polohy bezprostředně pod horním roštem 8, je přesunuto do požadované polohy, nejlépe bezprostředně nad níže zaústěné pomocné hrdlo 10 tak, že je část vody z ohřívací komory 2, tj. z prostoru pod dělicím vakem 9, částečně přečerpána oběhovým čerpadlem 24 do pomocné komory 3, tj. do prostoru nad dělicím vakem 9. Takto je objem vody v ohřívací komoře 2 nachystán pro následný ohřev. Na obr. 6 je šipkami naznačena cesta pro přečerpání, kdy hlavním hrdlem 5 pro přívod/vytlačení vody ve spodním dně je přes otevřenou uzavíratelnou propojovací armaturu 28 prvního vstupu oběhového čerpadla, přes oběhové čerpadlo 24, které je v provozu, otevřenou uzavíratelnou armaturu 25 prvního výstupu oběhového čerpadla a směrem přes hlavní hrdlo 6 pro přívod/vytlačení vody jako pomocné tekutiny v horním dně voda přečerpána z ohřívací komory 2 do pomocné komory 3. Ostatní naznačené uzavírací armatmy jsou při přečerpávání vody uzavřeny. V nádobě 1 akumulátoru se udržuje předem definovaný vysoký tlak, např. 4 MPa.In this case, when designing the battery container 1, the auxiliary neck 10, for example in the form of a socket, opens to a certain calculated height above the lower support grate 7 so that the volume in the heating chamber between the lower heated grate 7 is immediately above the lower auxiliary neck 10 from the distribution network when heating the fluid to the designed temperature, eg to 250 ° C. Before starting the heating with short-term accumulation, the volume of water in the heating chamber 2 is first adjusted by moving the lowest part of the dividing bag 9, i.e. the bottom of this bag representing the interface of both chambers 2, 3, moving the bottom of the dividing bag 9 to the other. a certain predefined height, ie preferably immediately above the lower orifice .10. The bottom of the dividing bag 9 cannot be below the lower orifice 10 in order to ensure the correct function of this neck J0. From its previous position, for example from the position indicated in Fig. 4 or from the position immediately below the upper grate 8, it is moved to the desired position, preferably immediately above the lower mouth 10, so that part of the water from the heating chamber 2, i. from the space below the dividing bag 9, partially pumped by the circulation pump 24 to the auxiliary chamber 3, i.e. to the space above the dividing bag 9. Thus, the volume of water in the heating chamber 2 is prepared for subsequent heating. In FIG. of the circulation pump and in the direction through the main neck 6 for the supply / discharge of water as an auxiliary fluid in the upper bottom, the water is pumped from the heating chamber 2 to the auxiliary chamber 3. The other indicated shut-off valves are closed when pumping water. A predefined high pressure, eg 4 MPa, is maintained in the accumulator vessel 1.

-13CZ 309062 B6-13CZ 309062 B6

Na obr. 7 je znázorněn horkovodní akumulátor s elektrickým ohřevem z obr. 4 ve stavu probíhající krátkodobé akumulace elektřiny, tj. ve fázi ohřevu vody v ohřívací komoře. Při indikaci přebytku elektrické energie v distribuční síti se voda v ohřívací komoře 2 ohřeje prostřednictvím v ní umístěného odporového ohřívacího prvku na požadovanou teplotu, např. na 250 °C za tlaku, např. 4 MPa. K efektivnějšímu ohřevu dochází při promíchávání ohřívané vody, například v tomto obrázku naznačenou vnější cirkulací přes oběhové čerpadlo 24 umístěné mimo nádobu 1 akumulátoru. Sání oběhového čerpadla 24 je přes otevřenou propojovací armaturu 29 druhého vstupu oběhového čerpadla připojeno k níže zaústěnému pomocnému hrdlu 10 ve formě nátrubku zaústěného do ohřívací komory 2 a výtlak oběhového čerpadla 24 je přes otevřenou připojovací armaturu 27 třetího výstupu oběhového čerpadla připojen k hlavnímu hrdlu 5 pro přívod/vytlačení vody ve spodním dně. Ostatní na obr. 7 naznačené uzavíratelné armatury jsou uzavřeny. Ohřívaná voda z ohřívací komory 2, tj. z prostoru pod dělicím vakem 9, vystupuje přes pomocné hrdlo 10 a přes otevřenou propojovací armaturu 29 druhého vstupu oběhového čerpadla a dopravuje se prostřednictvím oběhového čerpadla 24 přes připojovací armaturu 27 třetího výstupu oběhového čerpadla a hlavní hrdlo 5 pro přívod/vytlačení vody ve spodním dně zpět do ohřívací komory 2 a takto cirkuluje až do dosažení požadované teploty, např. výše uvedených 250 °C. Čidlo pro měření této teploty vody je umístěno tak, aby měřilo teplotu vody v ohřívací komoře 2. V ohřívací komoře 2 se voda ohřívá za vysokého tlaku, například 4 MPa. Dosažením požadované teploty za požadovaného tlaku je krátkodobá akumulace elektřiny do horké vody ukončena a horkovodní akumulátor je připraven buď k další etapě akumulace dle popisu k obr. 8, nebo k vybíjení akumulované energie dle popisu k obr. 9.Fig. 7 shows the hot water accumulator with electric heating of Fig. 4 in the state of ongoing short-term accumulation of electricity, i.e. in the phase of heating water in the heating chamber. When an indication of excess electricity in the distribution network is indicated, the water in the heating chamber 2 is heated by means of a resistance heating element located therein to the desired temperature, e.g. to 250 ° C at a pressure, e.g. 4 MPa. More efficient heating occurs when mixing the heated water, for example by the external circulation indicated in this figure via the circulation pump 24 located outside the accumulator vessel 1. The suction of the circulating pump 24 is connected via the open connection fitting 29 of the second circulating pump inlet to the lower orifice 10 in the form of a nozzle opening into the heating chamber 2 and the discharge of the circulating pump 24 is connected to the main circulating pump outlet 5 via the open connecting fitting 27 of the third circulating pump outlet. bottom supply / discharge at the bottom. The other closable fittings indicated in Fig. 7 are closed. The heated water from the heating chamber 2, i.e. from the space under the dividing bag 9, exits via the auxiliary port 10 and via the open connecting fitting 29 of the second circulating pump inlet and is conveyed via the circulating pump 24 via the connecting valve 27 of the third circulating pump outlet and the main nozzle 5. for supplying / discharging the water in the lower bottom back into the heating chamber 2 and thus circulating until the desired temperature is reached, e.g. the above-mentioned 250 ° C. The sensor for measuring this water temperature is positioned so as to measure the temperature of the water in the heating chamber 2. In the heating chamber 2, the water is heated at a high pressure, for example 4 MPa. When the required temperature is reached at the required pressure, the short-term accumulation of electricity in the hot water is terminated and the hot water accumulator is ready either for the next accumulation stage as described in Fig. 8 or for discharging the accumulated energy as described in Fig. 9.

Na obr. 8 je znázorněný horkovodní akumulátor s elektrickým ohřevem z obr. 4 ve fázi pro dlouhodobou akumulaci elektřiny, tj. při současném ohřevu vody v ohřívací komoře 2 a zvětšujícím se objemu vody v ohřívací komoře 2, výchozí stav dělicího vaku 9 je naznačený na obrázku plnou čarou, cirkulací vody oběhovým čerpadlem 24 přes uzavíratelnou armaturu 28 prvního vstupu oběhového čerpadla a uzavíratelnou armaturu 26 druhého výstupu oběhového čerpadla byla dosažena ve spodní části ohřívací komory 2 mezi spodním roštem a vyšším pomocným hrdlem 11 požadovaná teplota 250 °C. Po dosažení momentu naplnění ohřívací komory 2 na požadovaný objem vody pro akumulaci, kdy už není potřeba přečerpávat další vodu do ohřívací komory 2, se přečerpávání odstaví a pak už se voda pouze ohřívá na požadovanou teplotu za promíchávání prostřednictvím vnější cirkulace, jak je naznačeno šipkami u plných nepřerušovaných čar v obr. 8. Voda je z ohřívací komory 2 nasávána oběhovým čerpadlem 24 přes hlavní hrdlo 5 ve spodním dně pro přívod/vytlačení vody a přes otevřenou uzavíratelnou armaturu 28 prvního vstupu oběhového čerpadla a výtlak oběhového čerpadla 24 vrací tuto vodu přes otevřenou uzavíratelnou armaturu 26 druhého výstupu oběhového čerpadla připojenou kvýše zaústěnému pomocnému hrdlu 11 ve formě nátrubku zpět do ohřívací komory 2. Ostatní uzavíratelné armatury na obr. 8 jsou v této fázi uzavřeny. Cirkulací opět dochází k promíchávání ohřívané vody a tím k efektivnějšímu ohřevu.Fig. 8 shows the hot water accumulator with electric heating of Fig. 4 in the phase for long-term electricity accumulation, i.e. with simultaneous heating of water in the heating chamber 2 and increasing volume of water in the heating chamber 2, the initial state of the dividing bag 9 is indicated on In a solid line, by circulating water through the circulating pump 24 through the closable fitting 28 of the first circulating pump inlet and the closable fitting 26 of the second circulating pump outlet, the desired temperature of 250 ° C was reached in the lower part of the heating chamber 2 between the lower grate and the higher auxiliary neck 11. After reaching the moment of filling the heating chamber 2 to the required volume of water for accumulation, when it is no longer necessary to pump more water to the heating chamber 2, the pumping is stopped and then the water is only heated to the required temperature with stirring through external circulation, as indicated by the arrows u solid lines in Fig. 8. Water is sucked from the heating chamber 2 by the circulating pump 24 through the main neck 5 in the lower bottom for water supply / discharge and through the open shut-off valve 28 of the first circulating pump inlet and the discharge of the circulating pump 24 returns this water through the open the closable fitting 26 of the second outlet of the circulating pump connected to the outlet of the auxiliary outlet 11 in the form of a socket back to the heating chamber 2. The other closable fittings in FIG. 8 are closed at this stage. The circulation again stirs the heated water and thus heats up more efficiently.

Pro pokračování akumulace, aby mohlo být akumulováno do horké vody více energie, je v tomto příkladném provedení současně uzavřena armatura 26 a 28 a otevřou se uzavíratelné armatury 27, 40, 30 a je postupně navyšován objem vody v ohřívací komoře 2 přečerpáním části nebo celého objemu vody prostřednictvím oběhového čerpadla 24 z pomocné komory 3 do ohřívací komory 2, stav je naznačený čárkovanou čarou. Při tomto přečerpávání je horká voda v ohřívací komoře 2, původně ohřátá při krátkodobé akumulaci na požadovanou teplotu 250 °C, míšena se studenou vodou z pomocné komory 3, čímž by došlo ke snížení její teploty pod požadovanou hodnotu a proto se přiváděná voda do ohřívací komory 2 zároveň v elektrickém ohřívači 4 ohřívá tak, aby se teplota vody ve spodní části ohřívací komory 2, tedy mezi spodním roštem 7 a výše zaústěným horním pomocným hrdlem 10, udržovala na požadované hodnotě, například výše uvedených 250 °C. Homogenní teplotu vody v této části ohřívací komory zajišťuje další vnější cirkulační okruh přes armaturu 29, pomocí kterého se část horké vody ze spodní části ohřívací komory 2 cirkuluje zpět do sání oběhového čerpadla 24 a částečně ohřívá cirkulovanou studenou vodu přiváděnou z pomocné komory 3. Za tohoto předpokladu bude teplota vody v horní části ohřívací komory 2, tedy mezi níže zaústěným hrdlem a směrem nahoru se pohybujícím dnem dělicího vakuTo continue the accumulation so that more energy can be accumulated in the hot water, in this exemplary embodiment the valves 26 and 28 are closed at the same time and the closable valves 27, 40, 30 are opened and the volume of water in the heating chamber 2 is gradually increased by pumping some or all of the volume. water by means of the circulation pump 24 from the auxiliary chamber 3 to the heating chamber 2, the state being indicated by the dashed line. During this pumping, the hot water in the heating chamber 2, originally heated during short-term accumulation to the desired temperature of 250 ° C, is mixed with cold water from the auxiliary chamber 3, which would reduce its temperature below the desired value and therefore the water supplied to the heating chamber 2 at the same time heats the electric heater 4 so that the temperature of the water in the lower part of the heating chamber 2, i.e. between the lower grate 7 and the upper auxiliary neck 10 opening above, is maintained at the desired value, for example 250 ° C. The homogeneous water temperature in this part of the heating chamber is ensured by another external circulation circuit via the valve 29, by means of which part of the hot water from the lower part of the heating chamber 2 circulates back to the suction of the circulation pump 24 and partially heats the circulating cold water supplied from the auxiliary chamber 3. provided that the water temperature in the upper part of the heating chamber 2, i.e. between the lower orifice and the upwardly moving bottom of the dividing bag, will be

-14CZ 309062 B6 a tím i části mezi výše zaústěným horním hrdlem 11 a směrem nahoru pohybujícím se dnem dělicího vaku 9, vždy odpovídat požadované teplotě výše uvedených 250 °C. Prováděná vnější cirkulace vody z ohřívací komoiy 2 přes armaturu 29, přičemž k míšení obou tekutin dochází před nasáváním do oběhového čerpadla 24 a smísená voda je pak výše zaústěným pomocným hrdlem 11 vracena zpět do ohřívací komory 2, tj. při cirkulaci vody dochází k přimíchávání studené vody na vnějším cirkulačním okruhu. Tyto cesty jsou naznačeny na obr. 8 šipkami převážně u potrubních spojů naznačených přerušovanou čarou. Sání oběhového čerpadla 24 je přes otevřenou uzavíratelnou propojovací armaturu 30 třetího oběhového čerpadla vstupu a otevřenou propojovací armaturu 40 připojeno k hlavnímu hrdlu 6 pro přívod/vytlačení vody jako pomocné tekutiny v horním dnu a současně je sání připojeno přes otevřenou uzavíratelnou propojovací armaturu 29 druhého vstupu oběhového čerpadla k níže zaústěnému pomocnému hrdlu 10. Výtlak oběhového čerpadla 24 je přes otevřenou uzavíratelnou armaturu 27 třetího výstupu oběhového čerpadla a přes hlavní hrdlo 5 pro přívod/vytlačení vody v dolním dně připojen k ohřívací komoře 2, tj. k vnitřnímu prostoru u spodního dna. Níže zaústěné pomocné hrdlo 10 je zaústěno do ohřívací komory 2 v nižší výškové poloze než výše zaústěné pomocné hrdlo 11. Ostatní uzavíratelné armatury naznačené na obr. 8 jsou v této fázi uzavřeny.-14EN 309062 B6 and thus also the part between the upper mouth 11 and the upwardly moving bottom of the dividing bag 9, always correspond to the desired temperature of the above-mentioned 250 ° C. External circulation of water from the heating chamber 2 through the valve 29, whereby the two fluids are mixed before being sucked into the circulation pump 24 and the mixed water is then returned to the heating chamber 2 via the auxiliary outlet 11 above, i.e. cold is mixed during water circulation. water on the external circulation circuit. These paths are indicated in Fig. 8 by arrows mainly at the pipe connections indicated by the dashed line. The suction of the circulation pump 24 is connected to the main inlet 6 for the supply / discharge of water as an auxiliary fluid in the upper bottom via the open closable connection fitting 30 of the third inlet circulation pump and the open connection fitting 40 and at the same time the suction is connected via the open closable connection The discharge of the circulating pump 24 is connected to the heating chamber 2, i.e. to the inner space at the lower bottom, via the open shut-off valve 27 of the third outlet of the circulating pump and via the main water inlet / outlet in the lower bottom. The lower orifice of the auxiliary neck 10 opens into the heating chamber 2 in a lower height position than the upper orifice of the auxiliary neck 11. The other closable fittings indicated in FIG. 8 are closed at this stage.

Objem vody pro ohřev při dlouhodobé akumulaci je minimálně takový, při kterém je ustaveno dno dělicího vaku 9 do polohy bezprostředně nad výše zaústěné pomocné hrdlo 11, což je na obr. 8 naznačeno plnou čarou dna vaku, a maximálně takový, při kterém je dno dělicího vaku 9 ustaveno do polohy těsně pod horním opěrným roštem 8, což je naznačeno tečkované. Požadovaný objem pro dlouhodobou akumulaci může také spadat do rozmezí mezi těmito polohami. Přečerpáním vody z pomocné komory 3 do ohřívací komory 2 se dno dělicího vaku 9 posouvá směrem nahoru až do ustavení v požadované poloze, maximálně však do dosednutí dna dělicího vaku na horní opěrný rošt 8.The volume of water for heating during long-term accumulation is at least such that the bottom of the dividing bag 9 is set to a position immediately above the upper mouth of the auxiliary neck 11, as indicated by the solid line of the bottom of the bag in Fig. 8, and at most such that the bottom of the dividing bag is bag 9 is set to a position just below the upper support grid 8, which is indicated by the dots. The required volume for long-term accumulation may also fall within the range between these positions. By pumping water from the auxiliary chamber 3 to the heating chamber 2, the bottom of the dividing bag 9 is moved upwards until it is set in the desired position, but at most until the bottom of the dividing bag rests on the upper support grate 8.

Přisávání ohřívané vody přes níže zaústěné pomocné hrdlo 10 a otevřenou uzavíratelnou propojovací armaturu 29 druhého vstupu oběhového čerpadla do sání oběhového čerpadla 24 se řídí tak aby teplota odsávané tekutiny byla na požadované teplotě ohřáté tekutiny, tj. výše uvedených 250 °C. Při takovém provozu bude v prostoru mezi níže zaústěným pomocným hrdlem 10 a posouvajícím se dnem dělicího vaku 9 vždy voda o požadované teplotě, např. 250 °C.The suction of heated water through the lower orifice 10 and the open closable connection fitting 29 of the second circulating pump inlet to the suction of the circulating pump 24 is controlled so that the temperature of the aspirated fluid is at the desired heated fluid temperature, i.e. 250 ° C. In such an operation, there will always be water of the desired temperature, e.g. 250 ° C, in the space between the lower orifice 10 opening downwards and the sliding bottom of the dividing bag 9.

Pokud nebylo ani v této fázi nastaveno dno dělicího vaku 9 do jeho nejvyšší možné polohy, může se proces popsaný výše k obr. 8 opakovat až do nastavení dělicího vaku 9 do nejvyšší možné polohy, kdy je akumulace elektřiny do horké vody maximální, tj. do stavu ohřátí na požadovanou teplotu při dně dělicího vaku 9 dosedajícím na horní opěrný rošt 8, nebo se může nabíjení ukončit při dosažení požadované teploty za polohy dna dělicího vaku 9 nižší, než je maximální možná nejvyšší poloha a rovnou přejít k fázi dle obr. 9.If the bottom of the dividing bag 9 has not been set to its highest possible position even at this stage, the process described above with reference to Fig. 8 can be repeated until the dividing bag 9 is set to the highest possible position when the accumulation of electricity in hot water is state of heating to the desired temperature at the bottom of the dividing bag 9 abutting the upper support grate 8, or charging can be stopped when the desired temperature is reached at the position of the bottom of the dividing bag 9 lower than the maximum possible highest position and go straight to the phase according to Fig. 9.

Druhá možnost je přerušit akumulaci elektřiny, to znamená, že došlo k odpojení elektrického ohřívače 4 a bylo odstaveno oběhové čerpadlo 24, ohřátá tekutina zůstane akumulovaná v horkovodním akumulátoru po požadovanou dobu. Pak lze pokračovat v akumulaci elektrické energie ohřevem vody, tak jak je v popisu k obr. 8, nebo lze zahájit vybíjení akumulátoru s dodávkou kogenerační energie z akumulace, podobně jako podle obr. 9.The second possibility is to interrupt the accumulation of electricity, i.e. the electric heater 4 has been disconnected and the circulation pump 24 has been switched off, the heated fluid remaining accumulated in the hot water accumulator for the required time. Then, the accumulation of electric energy can be continued by heating the water, as described in Fig. 8, or the discharging of the accumulator can be started with the supply of cogeneration energy from the accumulation, similarly as in Fig. 9.

Třetí možnost je bezprostředně zahájit vybíjení akumulátoru s dodávkou kogenerační energie z akumulace, to je elektřiny a tepla, podobně jak je popsané v zapojení podle obr. 9.The third option is to immediately start discharging the accumulator with the supply of cogeneration energy from the accumulation, i.e. electricity and heat, similarly as described in the circuit according to Fig. 9.

Při indikaci nedostatku elektrické energie v distribuční síti se otevře uzavíratelná horkovodní armatura 14 na výstupu z hlavního hrdla 5 ohřívací komory 2 do expandéru 15, do pomocné komory 3 se připouští pomocná tekutina přes napájecí čerpadlo 23 za zvětšování objemu pomocné komory 3, která tlačí na pohyblivou přepážku, dělicí vak 9, a částečně nebo úplně vytlačí ohřátou vodu z ohřívací komory 2 hlavním hrdlem 5 pro přívod/vytlačení vody z ohřívací komory 2 do expandéru 15.When an indication of a lack of electricity in the distribution network is indicated, a closable hot water fitting 14 opens at the outlet of the main neck 5 of the heating chamber 2 to the expander 15, the auxiliary chamber 3 a partition, a dividing bag 9, and partially or completely expels the heated water from the heating chamber 2 through the main neck 5 for the supply / discharge of water from the heating chamber 2 to the expander 15.

-15CZ 309062 B6-15EN 309062 B6

V příkladném provedení podle obr. 9 je znázorněný horkovodní akumulátor s elektrickým ohřevem z obr. 4 ve fázi odběru ohřáté vody pro transformaci zpět na elektrickou energii při nedostatku elektrické energie v elektrické distribuční síti a současně i pro výrobu tepla. Napájecí nádrž 22 s napájecím čerpadlem 23 je přes otevřenou uzavíratelnou plnicí armaturu 32 do pomocné komory a otevřenou uzavíratelnou armaturu 30 třetího vstupu připojena k hlavnímu hrdlu 6 přívod/vytlačení vody jako pomocné tekutiny v horním dně. Výstup z hlavního hrdla 5 pro přívod/vytlačení vody ve spodním dně je přes otevřenou uzavíratelnou horkovodní armaturu 14 připojen k expandéru 15. Ostatní naznačené armatury jsou uzavřeny.In the exemplary embodiment according to FIG. 9, the electrically heated hot water accumulator of FIG. The feed tank 22 with the feed pump 23 is connected to the main inlet 6 of the water inlet / outlet as an auxiliary fluid in the upper bottom via an open closable shut-off valve 32 to the auxiliary chamber and an open shut-off valve 30 of the third inlet. The outlet from the main water inlet / outlet 5 in the lower bottom is connected to the expander 15 via an open closable hot water fitting 14. The other indicated fittings are closed.

Před zahájením této fáze je ohřívací komora 2 zcela nebo z části zaplněna horkou vodou o vysokých parametrech, např. výše uvedených 4 MPa a 250 °C, dno dělicího vaku 9 je na počátku opřené buď o horní opěrný rošt 8, nebo i v nižší poloze nad některým pomocným hrdlem 1θ, 11, byl-li k ohřevu zvolen menší objem než pro maximální možnou akumulaci elektřiny, případně při přerušovaném odběru ohřáté vody pro transformaci zpět na elektřinu a teplo.Before the start of this phase, the heating chamber 2 is completely or partially filled with hot water with high parameters, e.g. the above 4 MPa and 250 ° C, the bottom of the dividing bag 9 is initially supported either on the upper support grate 8 or in a lower position. above some auxiliary port 1θ, 11, if a smaller volume was chosen for heating than for the maximum possible accumulation of electricity, or during intermittent consumption of heated water for transformation back into electricity and heat.

Čerpáním vody z napájecí nádrže 22 prostřednictvím napájecího čerpadla 23 přes otevřenou uzavíratelnou plnicí armaturu 32 do pomocné komory a otevřenou uzavíratelnou armaturu 30 třetího vstupu a hlavní hrdlo 6 v horním dně pro přivedení/vytlačení vody jako pomocné tekutiny se plní pomocná komora 3 vodou, čímž se zvětšuje její objem. Dno dělicího vaku 9 je ze strany pomocné komory 3 tlačeno přitékající vodu a posouvá se směrem ke spodnímu opěrnému roštu 7 a ohřátá voda se z ohřívací komory 2 vytlačuje cestou přes hlavní hrdlo 5 ve spodním dně pro přívod/vytlačení vody a přes otevřenou uzavíratelnou horkovodní armaturu 14 směrem do expandéru 15. Ostatní na obrázku naznačené uzavíráteIné armatury jsou uzavřeny. Další kroky vedoucí k transformaci energie na elektrickou jsou znázorněny na obr. 1. Fáze odběru horké vody za vyprazdňování ohřívací komory 2 je ukončena po dosednutí dna dělicího vaku 9 na spodní opěrný rošt 7, kdy je celý prostor mezi opěrnými rošty 7, 8 zaplněn studenou vodou přivedenou z napájecí nádrže 22 do pomocné komoiy.By pumping water from the feed tank 22 via the feed pump 23 through the open closable filling fitting 32 to the auxiliary chamber and the open shutting fitting 30 of the third inlet and the main neck 6 in the upper bottom for supplying / discharging water as an auxiliary fluid, the auxiliary chamber 3 is filled with water, increases its volume. The bottom of the dividing bag 9 is pushed by the incoming water 3 on the side of the auxiliary chamber 3 and moves towards the lower support grate 7 and the heated water is forced out of the heating chamber 2 via the main water inlet / outlet 5 at the bottom. 14 towards the expander 15. The other closable fittings indicated in the figure are closed. Further steps leading to the transformation of energy into electricity are shown in Fig. 1. The hot water withdrawal phase when emptying the heating chamber 2 ends after the bottom of the dividing bag 9 rests on the lower support grate 7, when the entire space between the support grates 7, 8 is filled with cold water supplied from the feed tank 22 to the auxiliary chamber.

Poté se uzavíratelná horkovodní armatura 14 na výstupu z hlavního hrdla 5 ohřívací komory 2 do expandéru 15 uzavře, připouštění pomocné tekutiny do pomocné komory 3 se zastaví a do ohřívací komory 2 se napustí voda pro další ohřev za zvětšování objemu ohřívací komory 2, přičemž se pomocná tekutina z pomocné komoiy 3 částečně nebo úplně vytlačí a objem pomocné komory 3 se zmenší.Then the closable hot water fitting 14 at the outlet of the main neck 5 of the heating chamber 2 to the expander 15 is closed, the supply of auxiliary fluid to the auxiliary chamber 3 is stopped and water is filled into the heating chamber 2 for further heating while increasing the volume of the heating chamber 2. the fluid is partially or completely expelled from the auxiliary chamber 3 and the volume of the auxiliary chamber 3 is reduced.

Pro zahájení dalšího cyklu akumulace elektrické energie do horké vody se dno dělicího vaku 9 musí ustavit například přečerpáním části nebo celého objemu vody z pomocné komoiy 3 do ohřívací komory 2 do takové polohy, která odpovídá ohřevu požadovaného objemu, přičemž pro krátkodobou akumulaci energie je tato poloha nejníže bezprostředně nad níže zaústěným pomocným hrdlem 10 a pro dlouhodobou akumulaci je bezprostředně nad výše zaústěným pomocným hrdlem 11, což je preferovaná poloha, v principu může tato poloha být v jakékoliv výšce mezi pomocnými hrdly 10, 11. Pro dlouhodobou akumulaci se pak dno dělicího vaku 9 pohybuje v kterékoliv výšce mezi pomocným hrdlem 11 a horním opěrným roštem 8.To start the next cycle of accumulating electrical energy in the hot water, the bottom of the dividing bag 9 must be set, for example, by pumping some or all of the water from the auxiliary chamber 3 to the heating chamber 2 to a position corresponding to the required volume heating. the lowest immediately above the lower orifice 10 and for long-term accumulation is immediately above the higher orifice 11, which is the preferred position, in principle this position can be at any height between the auxiliary necks 10, 11. The bottom of the dividing bag 9 moves at any height between the auxiliary neck 11 and the upper support grate 8.

Průmyslová využitelnostIndustrial applicability

Výše popsaný vynález je dále možné využít v oblasti teplárenství, v ZEVO, průmyslové energetice.The invention described above can also be used in the field of heating, ZEVO, industrial energy.

Claims (11)

1. Horkovodní akumulátor, vhodný pro vysoké tlaky, např. 2 až 10 MPa, jehož vnitřní prostor je vymezen alespoň stěnou nádoby (1) akumulátoru, která je alespoň částečně opatřená tepelnou izolací, a je rozdělen na alespoň dvě oddělené komory (2, 3), kde každá z komor (2, 3) má alespoň jedno hlavní hrdlo (5, 6) pro přívod/vytlačení vody nebo pomocné tekutiny připojitelné na uzavíratelný vstup/výstup, kde každému z hlavních hrdel (5, 6) je z vnitřní části nádoby předsazen opěrný rošt (7, 8), a komory (2, 3) jsou odděleny dělicím vakem (9) připevněným svým okrajem ke stěně nádoby (1) akumulátoru mezi opěrnými rošty (7, 8) pro zabránění míšení vody a pomocné tekutiny v jednotlivých komorách, přičemž část dělicího vaku (9) je pohybovatelná mezi opěrnými rošty (7, 8) přiváděním vody nebo pomocné tekutiny do kterékoliv z komor (2, 3) za zvětšování jejího objemu a za vytlačování vody nebo pomocné tekutiny při otevřeném výstupu druhé z komor (2, 3) a tím zmenšování jejího objemu, přičemž nádoba (1) akumulátoru je svislá válcová nádoba mající stěnu a spodní dno, kterému je předsazen spodní opěrný rošt (7), a horní dno, kterému je předsazený horní opěrný rošt (8), vyznačující se tím, že jedna z komor (2,3) je ohřívací komora (2), vybavená hlavním hrdlem (5) pro přívod/vytlačení vody zaústěném ve spodním dně, a alespoň jedním elektrickým ohřívačem (4) umístěném v prostoru vytvořeném mezi spodním dnem a spodním opěrným roštem (7), a druhá z komor je pomocná komora (3), vybavená hlavním hrdlem (6) pro přívod/vytlačení pomocné tekutiny zaústěném v horním dně.A hot water accumulator suitable for high pressures, e.g. 2 to 10 MPa, the inner space of which is delimited at least by the wall of the accumulator vessel (1), which is at least partially provided with thermal insulation, and is divided into at least two separate chambers (2, 3). ), where each of the chambers (2, 3) has at least one main neck (5, 6) for the supply / discharge of water or auxiliary fluid connectable to a closable inlet / outlet, where each of the main ports (5, 6) is internally the support grid (7, 8) and the chambers (2, 3) are separated by a dividing bag (9) attached by its edge to the wall of the battery container (1) between the support grids (7, 8) to prevent mixing of water and auxiliary fluid in individual parts of the chambers, a part of the dividing bag (9) being movable between the support grids (7, 8) by supplying water or auxiliary fluid to any of the chambers (2, 3) increasing its volume and expelling water or auxiliary fluid at the open chambers (2, 3) and thus reducing its volume, the container ( 1) of the accumulator is a vertical cylindrical container having a wall and a lower bottom, on which the lower support grid (7) is projected, and an upper bottom, on which the upper support grid (8) is projected, characterized in that one of the chambers (2, 3) is a heating chamber (2) equipped with a main water inlet / outlet (5) opening at the bottom, and at least one electric heater (4) located in the space formed between the bottom and the lower support grate (7), and the other of the chambers is an auxiliary chamber (3) equipped with a main neck (6) for the supply / discharge of the auxiliary fluid opening at the upper bottom. 2. Horkovodní akumulátor podle nároku 1, v němž elektrickým ohřívačem (4) je elektrický odporový ohřívací prvek pro elektrický ohřev tekutiny připojitelný do elektrické distribuční sítě.The hot water accumulator according to claim 1, wherein the electric heater (4) is an electric resistance heating element for electric heating of the fluid connectable to the electric distribution network. 3. Horkovodní akumulátor podle nároku 1 nebo 2, ve kterém je dělicí vak (9) tvarově adaptabilní dle tvaru opěrných roštů (7, 8) a stěny nádoby (1) akumulátoru.Hot water accumulator according to claim 1 or 2, in which the dividing bag (9) is shape-adaptable according to the shape of the support grids (7, 8) and the wall of the accumulator container (1). 4. Horkovodní akumulátor podle kteréhokoliv z nároků 1 až 3, ve kterém je vnitřní povrch stěny nádoby (1) akumulátoru mezi spodním opěrným roštem (7) a horním opěrným roštem (8) opatřen izolací.Hot water accumulator according to any one of claims 1 to 3, in which the inner surface of the wall of the accumulator container (1) is provided with insulation between the lower support grate (7) and the upper support grate (8). 5. Horkovodní akumulátor podle kteréhokoliv z nároků 1 až 3, pro využití vody jako pomocné tekutiny, který zahrnuje napájecí čerpadlo (23) připojené na společnou napájecí nádrž (22), ve kterém je každé hlavní hrdlo (5, 6) pro přívod/vytlačení vody nebo pomocné tekutiny z/do nádoby (1) akumulátoru připojeno jednak vlastní cestou opatřenou alespoň jednou uzavíratelnou armaturou (33) přímo ke vstupu společné napájecí nádrže (22) a jednak vlastní cestou opatřenou alespoň jednou uzavíratelnou armaturou (31, 32, 40) nepřímo přes napájecí čerpadlo (23) k výstupu ze společné napájecí nádrže (22).A hot water accumulator according to any one of claims 1 to 3, for using water as an auxiliary fluid, which comprises a feed pump (23) connected to a common feed tank (22), in which each main neck (5, 6) is for supply / discharge. water or auxiliary fluid from / to the accumulator container (1) is connected on the one hand by its own path provided with at least one closable fitting (33) directly to the inlet of the common supply tank (22) and on the other hand by its own way provided with at least one closable fitting (31, 32, 40) via the feed pump (23) to the outlet of the common feed tank (22). 6. Horkovodní akumulátor podle kteréhokoliv z nároků 1 až 5, kde ohřívací komora (2) zahrnuje ve stěně nádoby (1) akumulátoru zaústěné alespoňjedno přídavné hrdlo (10,11), kterým je ohřívací komora (2) připojena na vnější cirkulační okruh vybavený oběhovým čerpadlem (24) umístěným mimo ohřívací komoru (2) pro vnější cirkulaci vody z ohřívací komory (2) při ohřevu, kde cirkulační okruh má jak každou samostatnou vstupní cestu, tak každou samostatnou výstupní cestu propojující oběhové čerpadlo (24) s ohřívací komorou (2) vybavenu alespoň jednou uzavíratelnou armaturou (26, 27, 28, 29), přičemž dělicí vak (9) je připevněn ke stěně nádoby (1) horkovodního akumulátoru nad nejvýše zaústěným pomocným hrdlem (10, 11), přičemž část dělicího vaku (9) je natažitelná až ke vzdálenějšímu z opěrných roštů (7, 8).A hot water accumulator according to any one of claims 1 to 5, wherein the heating chamber (2) comprises at least one additional neck (10, 11) opening in the wall of the accumulator vessel (1), through which the heating chamber (2) is connected to an external circulation circuit equipped with a circulating circuit. a pump (24) located outside the heating chamber (2) for the external circulation of water from the heating chamber (2) during heating, where the circulation circuit has both each separate inlet path and each separate outlet path connecting the circulation pump (24) to the heating chamber (2). ) equipped with at least one closable fitting (26, 27, 28, 29), the dividing bag (9) being attached to the wall of the hot water accumulator vessel (1) above the uppermost auxiliary neck (10, 11), part of the dividing bag (9) it can be extended up to the farther of the support grids (7, 8). 7. Horkovodní akumulátor podle kteréhokoliv z předcházejících nároků, pro využití vody jako pomocné tekutiny, zahrnující mezi pomocnou komorou (3) a ohřívací komorou (2) cestu vně nádoby (1) akumulátoru s oběhovým čerpadlem (24) pro zajištění přečerpání vody z pomocné komory (3) do ohřívací komory (2), a dále zahrnující mezi ohřívací komorou (2) a pomocnou komorou (3) cestu vně nádoby (1) akumulátoru s oběhovým čerpadlem (24) pro přečerpání vody z ohřívací komory (2) do pomocné komory (3), kde každý vstup i výstup těchto cest A hot water accumulator according to any one of the preceding claims, for utilizing water as an auxiliary fluid, comprising between the auxiliary chamber (3) and the heating chamber (2) a path outside the accumulator vessel (1) with a circulating pump (24) for pumping water from the auxiliary chamber. (3) to the heating chamber (2), and further comprising between the heating chamber (2) and the auxiliary chamber (3) a path outside the accumulator vessel (1) with a circulating pump (24) for pumping water from the heating chamber (2) to the auxiliary chamber (3), where each entry and exit of these paths -17CZ 309062 B6 do/z nádoby (1) akumulátoru je vybaven alespoň jednou uzavíratelnou armaturou (25, 26, 27, 28, 29, 30, 40), výhodně je cirkulačnímu okruhu a cestám pro přečerpání vody mezi pomocnou a ohřívací komoru společné jedno oběhové čerpadlo (24).-17EN 309062 B6 to / from the battery container (1) is equipped with at least one closable fitting (25, 26, 27, 28, 29, 30, 40), preferably the circulation circuit and the water transfer paths between the auxiliary and heating chamber have a common one. circulation pump (24). 8. Soustava pro akumulaci elektrické energie do horké vody a pro její transformaci zpět na elektrickou energii, zahrnující parní generátor (37), který obsahuje alespoň jeden expandér (15) syté vodní páry, kde výstup syté vodní páry z expandéru (15) je dále připojen na přehřívák páiy (16), který má svůj výstup přehřáté páry opatřený uzavíratelnou armaturou (35) syté páry pro přivedení páry k parnímu turbogenerátoru (17) elektrárny; a dále výstup kondenzátu z expandéru (15) syté páry připojitelný do systému pro dodávku tepla teplou vodu a rovněž opatřený uzavíratelnou armaturou (34) kondenzátu, vyznačující se tím, že tato soustava dále zahrnuje horkovodní akumulátor dle kteréhokoliv z nároků 1 až 7, ve které je ohřívací komora (2) hlavním hrdlem (5) pro přívod/vytlačení vody pro ohřev přes uzavíratelnou horkovodní armaturu (14) připojena na parní generátor (37).A system for accumulating electrical energy in hot water and for transforming it back into electrical energy, comprising a steam generator (37) comprising at least one saturated steam expander (15), wherein the saturated steam output from the expander (15) is further connected to a steam superheater (16) having its superheated steam outlet provided with a closable saturated steam fitting (35) for supplying steam to the steam turbogenerator (17) of the power plant; and a condensate outlet from a saturated steam expander (15) connectable to a hot water supply system and also provided with a closable condensate fitting (34), characterized in that said system further comprises a hot water accumulator according to any one of claims 1 to 7, wherein the heating chamber (2) is connected to the steam generator (37) through the main inlet (5) for the supply / discharge of water for heating via a closable hot water fitting (14). 9. Soustava podle nároku 8, která dále zahrnuje elektrárnu s parním turbogenerátorem (17) s elektrickým generátorem (19) a s parní turbínou s třetím - kondenzačním dílem parní turbíny (18), na jejíž vstup je připojen výstup přehřáté páry z parního generátoru (37), a kde na elektrický generátor (19) navazuje přenosová soustava a na ní navazující elektrická distribuční síť elektricky připojená na elektrický ohřívač (4) umístěný v nádobě (1) horkovodního akumulátoru, přičemž velikost okamžitého příkonu elektrického ohřívače (4) je nastavitelná v závislosti na regulaci přebytku elektřiny v distribuční síti.The system of claim 8, further comprising a steam turbogenerator power plant (17) with an electric generator (19) and a steam turbine with a third condensing section of the steam turbine (18), to the input of which a superheated steam output from the steam generator (37) is connected. ), and where the electric generator (19) is connected to the transmission system and the adjoining electric distribution network electrically connected to the electric heater (4) located in the hot water accumulator vessel (1), the magnitude of the instantaneous power of the electric heater (4) being adjustable depending to regulate the excess electricity in the distribution network. 10. Způsob akumulace elektrické energie v horkovodním akumulátoru dle kteréhokoliv z nároků 1 až 8, při kterém seA method of accumulating electric energy in a hot water accumulator according to any one of claims 1 to 8, wherein - hlavním hrdlem (5) pro přívod/vytlačení vody nádoby (1) horkovodního akumulátoru do jeho ohřívací komory (2) s měnitelným objemem napustí voda tak, aby zaujímala 25 až 100 % vnitřního objemu nádoby (1) horkovodního akumulátoru, a zbývající vnitřní objem nádoby (1) horkovodního akumulátoru do 100 %, který připadá na pomocnou komoru (3) oddělenou dělicím vakem (9) nepropustným pro vodu od ohřívací komory (2), se naplní přes hlavní hrdlo (6) pro přívod/vytlačení pomocné tekutiny pomocnou tekutinou, například vodou, a následně- the main neck (5) for the supply / discharge of water of the hot water accumulator vessel (1) into its variable volume heating chamber (2) fills the water so as to occupy 25 to 100% of the internal volume of the hot water accumulator vessel (1) and the remaining internal volume the vessel (1) of the hot water accumulator up to 100%, which falls on the auxiliary chamber (3) separated by a dividing bag (9) impermeable to water from the heating chamber (2), is filled through the main neck (6) for supply / discharge of auxiliary fluid , for example water, and subsequently - při indikaci přebytku elektrické energie v distribuční síti se voda v ohřívací komoře (2) ohřeje prostřednictvím v ní umístěného elektrického ohřívače (4) za tlaku od 2 do 1 OMPa na saturační teplotu odpovídající danému tlaku, a následně- when an indication of excess electricity in the distribution network is indicated, the water in the heating chamber (2) is heated by means of an electric heater (4) located therein at a pressure of 2 to 1 OMPa to a saturation temperature corresponding to the given pressure, and subsequently - při indikaci nedostatku elektrické energie v distribuční síti se otevře uzavíratelná horkovodní armatura (14) na výstupu z hlavního hrdla (5) ohřívací komory (2) do expandéru (15), do pomocné komory (3) se připouští pomocná tekutina za zvětšování objemu pomocné komory (3), která tlačí na pohyblivou část dělicího vaku (9) a částečně nebo úplně vytlačí ohřátou vodu z ohřívací komory (2) hlavním hrdlem (5) pro přívod/vytlačení vody z ohřívací komory (2) do expandéru (15),- when indicating a lack of electricity in the distribution network, a closable hot water fitting (14) opens at the outlet from the main neck (5) of the heating chamber (2) to the expander (15), the auxiliary fluid (3) is admitted with increasing auxiliary volume a chamber (3) which presses on the movable part of the dividing bag (9) and partially or completely expels the heated water from the heating chamber (2) through the main neck (5) for supplying / discharging water from the heating chamber (2) to the expander (15), - načež se uzavíratelná horkovodní armatura (14) na výstupu z hlavního hrdla (5) ohřívací komory (2) do expandéru (15) uzavře, připouštění pomocné tekutiny do pomocné komory (3) se zastaví a do ohřívací komory (2) se napustí voda pro další ohřev za zvětšování objemu ohřívací komory (2), přičemž se pomocná tekutina z pomocné komory (3) částečně nebo úplně vytlačí a objem pomocné komory (3) se zmenší.- after which the closable hot water fitting (14) at the outlet from the main neck (5) of the heating chamber (2) to the expander (15) is closed, the supply of auxiliary fluid to the auxiliary chamber (3) is stopped and water is filled into the heating chamber (2) for further heating while increasing the volume of the heating chamber (2), wherein the auxiliary fluid is partially or completely expelled from the auxiliary chamber (3) and the volume of the auxiliary chamber (3) is reduced. -18CZ 309062 B6-18CZ 309062 B6 11. Způsob akumulace elektrické energie podle nároku 10, při kterém se voda ohřívaná v ohřívací komoře (2) pohání oběhovým čerpadlem (24) umístěným vně ohřívací komory (2) a nechá se při ohřevu cirkulovat vnějším cirkulačním obvodem a ohřívací komorou přes dvě hrdla (5, 10, 11) 5 zaústěná do ohřívací komory až do dosažení požadované teploty.The electric energy storage method according to claim 10, wherein the water heated in the heating chamber (2) is driven by a circulating pump (24) located outside the heating chamber (2) and is circulated through the outer circulation circuit and the heating chamber through two ports ( 5, 10, 11) 5 opens into the heating chamber until the desired temperature is reached. 9 výkresů9 drawings Seznam vztahových značekList of reference marks 1 nádoba akumulátoru1 battery container 2 ohřívací komora2 heating chambers 3 pomocná komora3 auxiliary chamber 4 elektrický ohřívač4 electric heater 5 hlavní hrdlo pro přívod/vytlačení vody5 main water inlet / outlet 6 hlavní hrdlo pro přívod/vytlačení pomocné tekutiny6 main neck for supply / discharge of auxiliary fluid 7 spodní opěrný rošt7 lower support grate 8 horní opěrný rošt8 upper support grate 9 dělicí vak9 dividing bag 10 níže zaústěné pomocné hrdlo10 lower orifice 11 výše zaústěné pomocné hrdlo11 above-mouthed auxiliary neck 12 vnitřní plášť12 inner shell 13 úchyt dělicího vaku13 dividing bag holder 14 horkovodní uzavíratelná armatura14 hot water shut-off valve 15 expandér15 expander 16 přehřívák páry16 steam superheater 17 parní turbogenerátor17 steam turbogenerator 18 třetí - kondenzační díl parní turbíny18 third - condensing part of the steam turbine 19 elektrický generátor19 electric generator 20 kondenzátor20 capacitor 21 převodovka21 gearbox 22 napájecí nádrž22 supply tank 23 napájecí čerpadlo23 feed pump 24 oběhové čerpadlo24 circulation pump 25 uzavíratelná armatura prvního výstupu oběhového čerpadla25 closable fitting of the first outlet of the circulation pump 26 uzavíratelná armatura druhého výstupu oběhového čerpadla26 is a closable fitting for the second outlet of the circulation pump 27 uzavíratelná armatura třetího výstupu oběhového čerpadla27 closable armature of the third outlet of the circulation pump 28 uzavíratelná armatura prvního vstupu oběhového čerpadla28 can be closed by the first inlet of the circulation pump 29 uzavíratelná armatura druhého vstupu oběhového čerpadla29 closable fitting of the second inlet of the circulation pump 30 uzavíratelná armatura třetího vstupu oběhového čerpadla30 closable fitting of the third inlet of the circulation pump 31 uzavíratelná plnicí armatura do ohřívací komory31 lockable filling fitting for the heating chamber 32 uzavíratelná plnicí armatura do pomocné komory32 lockable filling fitting for the auxiliary chamber 33 uzavíratelná armatura na vstupu do společné napájecí nádrže33 closable fitting at the entrance to the common supply tank 34 uzavíratelná armatura kondenzátu34 lockable condensate fitting 35 uzavíratelná armatura výstupu syté páry35 lockable saturated steam outlet fitting 36 expanzní potrubí36 expansion pipes 37 parní generátor37 steam generator 38 první díl parní turbíny38 first part of a steam turbine 39 druhý díl parní turbíny39 second part of the steam turbine 40 uzavíratelná propojovací armatura40 lockable connecting fitting
CZ2020401A 2020-07-09 2020-07-09 Hot water accumulator, system for accumulation and method of accumulating electric energy CZ2020401A3 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CZ2020401A CZ2020401A3 (en) 2020-07-09 2020-07-09 Hot water accumulator, system for accumulation and method of accumulating electric energy

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CZ2020401A CZ2020401A3 (en) 2020-07-09 2020-07-09 Hot water accumulator, system for accumulation and method of accumulating electric energy

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CZ309062B6 true CZ309062B6 (en) 2022-01-05
CZ2020401A3 CZ2020401A3 (en) 2022-01-05

Family

ID=80038202

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CZ2020401A CZ2020401A3 (en) 2020-07-09 2020-07-09 Hot water accumulator, system for accumulation and method of accumulating electric energy

Country Status (1)

Country Link
CZ (1) CZ2020401A3 (en)

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB218796A (en) * 1923-05-16 1924-07-17 Thomas Stanislaus Fildes Improvements in combined hot water and cold water cylinders
US6292628B1 (en) * 2000-01-19 2001-09-18 Majid Z. Khalaf Steady-temperature water heater and enema device
CN108224757A (en) * 2018-01-11 2018-06-29 深圳市英尼康科技有限公司 A kind of high boiler of security performance
CZ307476B6 (en) * 2017-03-31 2018-10-03 Vysoká Škola Báňská-Technická Univerzita Ostrava A device for compression heat utilization
CZ33525U1 (en) * 2019-08-26 2019-12-17 Vysoká Škola Báňská-Technická Univerzita Ostrava Tank for separate storage of fluids
CN111140297A (en) * 2019-12-12 2020-05-12 西安交通大学 High-energy-density energy storage and release system and energy storage and release method

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB218796A (en) * 1923-05-16 1924-07-17 Thomas Stanislaus Fildes Improvements in combined hot water and cold water cylinders
US6292628B1 (en) * 2000-01-19 2001-09-18 Majid Z. Khalaf Steady-temperature water heater and enema device
CZ307476B6 (en) * 2017-03-31 2018-10-03 Vysoká Škola Báňská-Technická Univerzita Ostrava A device for compression heat utilization
CN108224757A (en) * 2018-01-11 2018-06-29 深圳市英尼康科技有限公司 A kind of high boiler of security performance
CZ33525U1 (en) * 2019-08-26 2019-12-17 Vysoká Škola Báňská-Technická Univerzita Ostrava Tank for separate storage of fluids
CN111140297A (en) * 2019-12-12 2020-05-12 西安交通大学 High-energy-density energy storage and release system and energy storage and release method

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
(Výroba elektřiny z akumulovaného tepla v systému pro akumulaci elektřiny; Martin Vařák; diplomová práce; http://dspace.vsb.cz/bitstream/handle/10084/117496/VAR0035_FS_N2301_2302T006_2017.pdf?sequence=1&isAllowed=y) 2017 *

Also Published As

Publication number Publication date
CZ2020401A3 (en) 2022-01-05

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8938966B2 (en) Storage of electrical energy with thermal storage and return through a thermodynamic cycle
EP3030770A1 (en) Hybrid power generation system
GB2512692A (en) Fuel gas heating with thermal energy storage
NO337357B1 (en) Plant for energy production
NO328059B1 (en) Method and apparatus for generating fluid flow in a pipeline
US20210404669A1 (en) Organic rankine cycle power generation system using heat storage tank
CZ309062B6 (en) Hot water accumulator, system for accumulation and method of accumulating electric energy
PL228472B1 (en) Method and system of driving the turbine
CZ34399U1 (en) Hot water accumulator
CN107407533B (en) Thermal energy storage apparatus
AU2012244312B2 (en) Steam power plant with heat reservoir and method for operating a steam power plant
SK279395B6 (en) Integrated power block
CN210373669U (en) Coal-fired boiler bottom slag waste heat storage and utilization integrated system
KR101199687B1 (en) Operating method of compact cogeneration system
KR20180055471A (en) Combined heat and power system for using organic rankine cycle
CN113994167A (en) Thermal energy battery
CZ35117U1 (en) Hot water accumulator with electric heating and connection for energy storage containing this hot water accumulator
KR101859085B1 (en) Water Power System by Using Steam Boiler
CN217462276U (en) Fused salt heat storage system
CN109506509B (en) Heat storage system of auxiliary heater combined heat accumulator and solid heat storage body
CN216588750U (en) Solid heat storage coupling thermal power unit system
RU1778323C (en) Power-and-heat generation plant
SU1038496A2 (en) Power-and-heat generating plant
CZ307966B6 (en) Equipment for producing electricity and heat with storage media
CN116498944A (en) Combined heat and power generation system and method of fused salt heat storage coupling back press

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A Patent lapsed due to non-payment of fee

Effective date: 20230709