EA038955B1 - Способ эксплуатации устройства для аккумулирования энергии - Google Patents

Способ эксплуатации устройства для аккумулирования энергии Download PDF

Info

Publication number
EA038955B1
EA038955B1 EA201791799A EA201791799A EA038955B1 EA 038955 B1 EA038955 B1 EA 038955B1 EA 201791799 A EA201791799 A EA 201791799A EA 201791799 A EA201791799 A EA 201791799A EA 038955 B1 EA038955 B1 EA 038955B1
Authority
EA
Eurasian Patent Office
Prior art keywords
phase change
change material
expander
storage vessel
boiling point
Prior art date
Application number
EA201791799A
Other languages
English (en)
Other versions
EA201791799A1 (ru
Inventor
Адриан Чарльз ХАТЧИНГС
Original Assignee
Фьючебэй Лимитед
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 Фьючебэй Лимитед filed Critical Фьючебэй Лимитед
Publication of EA201791799A1 publication Critical patent/EA201791799A1/ru
Publication of EA038955B1 publication Critical patent/EA038955B1/ru

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01K—STEAM ENGINE PLANTS; STEAM ACCUMULATORS; ENGINE PLANTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; ENGINES USING SPECIAL WORKING FLUIDS OR CYCLES
    • F01K17/00—Using steam or condensate extracted or exhausted from steam engine plant
    • F01K17/005—Using steam or condensate extracted or exhausted from steam engine plant by means of a heat pump
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01K—STEAM ENGINE PLANTS; STEAM ACCUMULATORS; ENGINE PLANTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; ENGINES USING SPECIAL WORKING FLUIDS OR CYCLES
    • F01K23/00—Plants characterised by more than one engine delivering power external to the plant, the engines being driven by different fluids
    • F01K23/02—Plants characterised by more than one engine delivering power external to the plant, the engines being driven by different fluids the engine cycles being thermally coupled
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01K—STEAM ENGINE PLANTS; STEAM ACCUMULATORS; ENGINE PLANTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; ENGINES USING SPECIAL WORKING FLUIDS OR CYCLES
    • F01K23/00—Plants characterised by more than one engine delivering power external to the plant, the engines being driven by different fluids
    • F01K23/02—Plants characterised by more than one engine delivering power external to the plant, the engines being driven by different fluids the engine cycles being thermally coupled
    • F01K23/04—Plants characterised by more than one engine delivering power external to the plant, the engines being driven by different fluids the engine cycles being thermally coupled condensation heat from one cycle heating the fluid in another cycle
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01K—STEAM ENGINE PLANTS; STEAM ACCUMULATORS; ENGINE PLANTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; ENGINES USING SPECIAL WORKING FLUIDS OR CYCLES
    • F01K25/00—Plants or engines characterised by use of special working fluids, not otherwise provided for; Plants operating in closed cycles and not otherwise provided for
    • F01K25/08—Plants or engines characterised by use of special working fluids, not otherwise provided for; Plants operating in closed cycles and not otherwise provided for using special vapours
    • F01K25/10—Plants or engines characterised by use of special working fluids, not otherwise provided for; Plants operating in closed cycles and not otherwise provided for using special vapours the vapours being cold, e.g. ammonia, carbon dioxide, ether
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01K—STEAM ENGINE PLANTS; STEAM ACCUMULATORS; ENGINE PLANTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; ENGINES USING SPECIAL WORKING FLUIDS OR CYCLES
    • F01K3/00—Plants characterised by the use of steam or heat accumulators, or intermediate steam heaters, therein
    • F01K3/12—Plants characterised by the use of steam or heat accumulators, or intermediate steam heaters, therein having two or more accumulators
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
    • F28D15/00—Heat-exchange apparatus with the intermediate heat-transfer medium in closed tubes passing into or through the conduit walls ; Heat-exchange apparatus employing intermediate heat-transfer medium or bodies
    • F28D15/02—Heat-exchange apparatus with the intermediate heat-transfer medium in closed tubes passing into or through the conduit walls ; Heat-exchange apparatus employing intermediate heat-transfer medium or bodies in which the medium condenses and evaporates, e.g. heat pipes
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01K—STEAM ENGINE PLANTS; STEAM ACCUMULATORS; ENGINE PLANTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; ENGINES USING SPECIAL WORKING FLUIDS OR CYCLES
    • F01K13/00—General layout or general methods of operation of complete plants
    • F01K13/006—Auxiliaries or details not otherwise provided for
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01K—STEAM ENGINE PLANTS; STEAM ACCUMULATORS; ENGINE PLANTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; ENGINES USING SPECIAL WORKING FLUIDS OR CYCLES
    • F01K3/00—Plants characterised by the use of steam or heat accumulators, or intermediate steam heaters, therein
    • F01K3/006—Accumulators and steam compressors
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24S—SOLAR HEAT COLLECTORS; SOLAR HEAT SYSTEMS
    • F24S20/00—Solar heat collectors specially adapted for particular uses or environments
    • F24S20/20—Solar heat collectors for receiving concentrated solar energy, e.g. receivers for solar power plants
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E20/00—Combustion technologies with mitigation potential
    • Y02E20/16—Combined cycle power plant [CCPP], or combined cycle gas turbine [CCGT]
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/14—Thermal energy storage
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E70/00—Other energy conversion or management systems reducing GHG emissions
    • Y02E70/30—Systems combining energy storage with energy generation of non-fossil origin

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Engine Equipment That Uses Special Cycles (AREA)
  • Separation By Low-Temperature Treatments (AREA)

Abstract

Устройство для аккумулирования энергии, содержащее первый флюидальный контур, содержащий первый материал с фазовым переходом, причем первый флюидальный контур включает в себя первый сосуд для хранения и первый детандер и второй флюидальный контур, содержащий второй материал с фазовым переходом, обладающий точкой кипения, большей, чем точка кипения первого материала с фазовым переходом, причем второй флюидальный контур включает в себя второй сосуд для хранения и второй детандер. Устройство для аккумулирования энергии дополнительно содержит тепловой насос, имеющий теплообменник холодной стороны, термически связанный с первым флюидальным контуром, и теплообменник горячей стороны, термически связанный со вторым флюидальным контуром. Устройство функционирует в режиме зарядки, в режиме аккумулирования, следующем за режимом зарядки, и в режиме разрядки, следующем за режимом аккумулирования. В режиме зарядки на тепловой насос подают напряжение для охлаждения первого материала с фазовым переходом и для нагрева второго материала с фазовым переходом. В режиме аккумулирования первый материал с фазовым переходом хранят в первом сосуде для хранения, а второй материал с фазовым переходом хранят в виде сжатого пара во втором сосуде для хранения. В режиме разрядки испаренный первый материал с фазовым переходом расширяют в первом детандере и/или испаренный второй материал с фазовым переходом расширяют во втором детандере.

Description

Уровень техники
В области производства электроэнергии часто существует несоответствие между подачей электроэнергии и потребностью в электроэнергии в любой данный момент времени.
В качестве примера, часто бывает эффективным непрерывно использовать электростанции, в отличие от их периодического запуска, для удовлетворения потребности в электроэнергии. Однако, при условии, что потребность в электроэнергии непрерывно колеблется (в частности, ночью, когда потребность может значительно падать), подача электроэнергии от электростанции часто может превышать уровень потребления. В качестве дополнительного примера, генераторы возобновляемой энергии часто производят энергию с колеблющимся уровнем энергии, из-за непредсказуемой и изменяемой природы возобновляемых источников (например, энергии ветра, энергии ветра, интенсивности солнечного света и т.д.), и эта зависящая от времени выходная мощность редко соответствует потреблению. Таким образом, существует потребность в системах аккумулирования энергии, которая может быть использована для аккумулирования энергии, производимой электрогенераторами (например, когда потребность в такой энергии низка), и впоследствии может быть пригодной для преобразования аккумулированной энергии назад в электроэнергию (например, при повышении потребления).
Известно несколько систем аккумулирования энергии, и они включают в себя системы, которые преобразуют электроэнергию в тепловую энергию, которую впоследствии сохраняют для дальнейшего использования.
Является предпочтительным, чтобы системы аккумулирования энергии можно было сконструировать и управлять ими при низких затратах, а более предпочтительным является, чтобы они несли низкие потери энергии, так, чтобы энергия, высвобожденная после аккумулирования, не была значительно ниже, чем исходная энергия, введенная в систему.
Задачей определенных вариантов воплощения настоящего изобретения является обеспечение рентабельного устройства для аккумулирования энергии.
Краткая сущность раскрытия
В соответствии с аспектом настоящего изобретения обеспечено устройство для аккумулирования энергии, содержащее первый флюидальный контур, содержащий первый материал с фазовым переходом, причем первый флюидальный контур включает в себя первый сосуд для хранения и первый детандер;
второй флюидальный контур, содержащий второй материал с фазовым переходом, обладающий точкой кипения, большей, чем точка кипения первого материала с фазовым переходом, причем второй флюидальный контур включает в себя второй сосуд для хранения и второй детандер; и тепловой насос, имеющий теплообменник холодной стороны, термически соединенный с первым флюидальным контуром, и теплообменник горячей стороны, термически соединенный со вторым флюидальным контуром, причем устройство функционирует в режиме зарядки, в режиме аккумулирования, следующем за режимом зарядки, и в режиме разрядки, следующем за режимом аккумулирования;
причем в режиме зарядки на тепловой насос подают энергию для охлаждения первого материала с фазовым переходом и для нагрева второго материала с фазовым переходом;
в режиме аккумулирования первый материал с фазовым переходом хранят в первом сосуде для хранения, а второй материал с фазовым переходом хранят в виде сжатого пара во втором сосуде для хранения; и в режиме разрядки испаренный первый материал с фазовым переходом расширяют в первом детандере, и/или испаренный второй материал с фазовым переходом расширяют во втором детандере.
Первый флюидальный контур может быть установлен таким образом, чтобы в режиме разрядки и/или в режиме аккумулирования первый материал с фазовым переходом можно было нагревать за счет тепловой энергии окружающей среды (или других вспомогательных источников тепла). Первый флюидальный контур может быть установлен таким образом, чтобы в режиме разрядки и/или в режиме аккумулирования первый материал с фазовым переходом можно было испарять за счет тепловой энергии окружающей среды (или других вспомогательных источников тепла).
Устройство может дополнительно содержать тепловую связь, установленную для передачи тепла от расширенного второго материала с фазовым переходом к первому материалу с фазовым переходом, и чтобы заставить первый материал с фазовым переходом испаряться или дополнительно нагреваться.
В определенных вариантах воплощения в режиме зарядки на тепловой насос может быть подана энергия для конденсации первого материала с фазовым переходом. В определенных вариантах воплощения режима аккумулирования сконденсированный первый материал с фазовым переходом может быть сохранен в виде жидкости или твердого тела.
Первый материал с фазовым переходом может иметь точку кипения, меньшую, чем тепло окружающей среды или другой источник тепла, используемый для его нагрева. В определенных вариантах
- 1 038955 воплощения первый материал с фазовым переходом может иметь точку кипения менее 50°С при 1 бар, менее 40°С при 1 бар, менее 0°С при 1 бар, или менее -10°С при 1 бар.
Второй материал с фазовым переходом может иметь точку кипения, меньшую чем тепло окружающей среды или другой источник тепла, используемый для его нагрева. В определенных вариантах воплощения второй материал с фазовым переходом может иметь точку кипения менее 50°С при 1 бар, или менее 40°С при 1 бар. Дополнительно или в качестве альтернативы, второй материал с фазовым переходом может иметь точку кипения более 20°С при 1 бар, более 25°С при 1 бар или более 30°С при 1 бар.
В определенных вариантах воплощения первый сосуд для хранения может быть сконфигурирован таким образом, чтобы он изменял объем, для поддержания первого материала с фазовым переходом почти при постоянном давлении.
Дополнительно или в качестве альтернативы, второй сосуд для хранения сконфигурирован таким образом, чтобы он изменял объем, для поддержания второго материала с фазовым переходом почти при постоянном давлении.
В определенных вариантах воплощения один или каждый из первого детандера и второго детандера содержит генератор детандера.
В соответствии с аспектом настоящего изобретения обеспечен способ эксплуатации устройства для аккумулирования энергии, содержащий обеспечение устройства для аккумулирования энергии по любому из предыдущих пунктов;
эксплуатацию устройства для аккумулирования энергии в режиме зарядки, за счет подачи энергии на тепловой насос для охлаждения первого материала с фазовым переходом и для нагрева второго материала с фазовым переходом;
эксплуатацию устройства для аккумулирования энергии в режиме аккумулирования путем хранения первого материала с фазовым переходом в первом сосуде для хранения и хранения второго материала с фазовым переходом в виде сжатого пара во втором сосуде для хранения и эксплуатацию устройства для аккумулирования энергии в режиме разрядки путем испарения сконденсированного первого материала с фазовым переходом и расширения испаренного первого материала с фазовым переходом в первом детандере, и/или расширения испаренного второго материала с фазовым переходом во втором детандере.
Этап эксплуатации устройства для аккумулирования энергии в режиме зарядки может включать в себя подачу энергии на тепловой насос для конденсации первого материала с фазовым переходом. Этап эксплуатации устройства для аккумулирования энергии в режиме аккумулирования может включать в себя хранение сконденсированного первого материала с фазовым переходом в виде жидкости или твердого тела в первом сосуде для хранения. Этап эксплуатации устройства для аккумулирования энергии в режиме зарядки может включать в себя подачу энергии на тепловой насос для испарения второго материала с фазовым переходом.
Краткое описание чертежей
Варианты воплощения изобретения дополнительно описаны ниже применительно к прилагаемым чертежам, на которых фиг. 1 представляет собой схематическое представление устройства для аккумулирования энергии согласно варианту воплощения настоящего изобретения и фиг. 2 представляет собой схематическое представление способа эксплуатации устройства для аккумулирования энергии в соответствии с вариантом воплощения настоящего изобретения.
Подробное описание
Устройство 10 для аккумулирования энергии в соответствии с вариантом воплощения настоящего изобретения показано схематически на фиг. 1. Устройство 10 для аккумулирования энергии включает в себя первый 12 флюидальный контур, второй 14 флюидальный контур и тепловой насос 16.
Первый 12 флюидальный контур включает в себя первый 20 сосуд для хранения, первый 22 детандер и первый 24 объем пара между выходом первого 22 детандера и входом первого 20 сосуда для хранения. Первый 24 объем пара может представлять собой специализированный сосуд, расположенный в первом 12 флюидальном контуре, или он может просто представлять собой трубопровод, соединяющий выход первого 22 детандера с входом первого 20 сосуда для хранения.
Аналогично, второй 14 флюидальный контур включает в себя второй 28 сосуд для хранения, второй 30 детандер и второй 32 объем пара между выходом второго 30 детандера и входом второго 28 сосуда для хранения. Второй 32 объем пара может представлять собой специализированный сосуд, расположенный в первом 14 флюидальном контуре, или он может просто представлять собой трубопровод, соединяющий выход второго 30 детандера с входом второго 28 сосуда для хранения.
Первый 22 детандер и второй 30 детандер каждый может представлять собой любое подходящее устройство, пригодное для расширения газа для генерирования механической работы. В определенных вариантах воплощения любой, либо каждый из первого 22 детандера и второго 30 детандера может представлять собой генератор детандера, который расширяет газ для генерирования механической работы, которая впоследствии преобразуется в электрическую энергию. В других вариантах воплощения механи- 2 038955 ческая работа, генерируемая одним или каждым из первого 22 детандера и второго 30 детандера, может быть использована для других целей (например, механического управления другим компонентом). Примеры подходящих детандеров, которые могут быть использованы в соответствии с вариантами воплощения настоящего изобретения, включают в себя, но не ограничены, спиральные детандеры, винтовые детандеры, турбины, турбодетандеры, турбины Тесла, поршневые двигатели и поршни.
Тепловой насос 16 содержит теплообменник 16а холодной стороны, который термически связан с первым 12 флюидальным контуром, и теплообменник 16b горячей стороны, который термически связан со вторым 14 флюидальным контуром.
Первый 12 флюидальный контур содержит первый материал с фазовым переходом, а второй 14 флюидальный контур содержит второй материал с фазовым переходом, где точка кипения второго материала с фазовым переходом больше, чем точка кипения первого материала с фазовым переходом для данного давления. Первый и второй материалы с фазовым переходом каждый может представлять собой материал, у которого происходит фазовый переход в ответ на изменение температуры и/или давления, когда материал проходит по соответствующему флюидальному контуру 12, 14. В частности, в определенных вариантах воплощения один или оба из первого и второго материала с фазовым переходом могут присутствовать в твердой фазе, жидкой фазе или в газовой фазе на различных ступенях вокруг соответствующего флюидального контура 12, 14. В других вариантах воплощения один или оба из первого и второго материала с фазовым переходом могут присутствовать только в жидкой фазе или в газовой фазе на различных ступенях вокруг соответствующего флюидального контура 12, 14. Подходящие и желаемые свойства первого и второго материалов с фазовым переходом обсуждаются дополнительно ниже.
На тепловой насос 16 подают напряжение, например, за счет электрической энергии, через вход 18 для энергии, для охлаждения первого материала с фазовым переходом, содержащегося в первом 24 объеме пара, и нагрева второго материала с фазовым переходом во втором 28 сосуде для хранения. Для оптимального достижения этого, теплообменник 1ба холодной стороны теплового насоса 16 может быть термически связан с первым 24 объемом пара, и/или теплообменник 16Ь горячей стороны теплового насоса 16 может быть термически связан со вторым 28 сосудом для хранения. Несмотря на исходное присутствие в первом 24 объеме пара, первый материал с фазовым переходом может находиться в любом состоянии (т.е., в твердом, жидком или газообразном), при подаче напряжения на тепловой насос 16.
Фиг. 2 показывает схематическое представление способа 38 эксплуатации устройства 10 для аккумулирования энергии в соответствии с вариантом воплощения настоящего изобретения. Как проиллюстрировано на фиг. 2, устройство 10 для аккумулирования энергии может функционировать в трех различных режимах, а именно, в режиме зарядки 40, в режиме аккумулирования 42 и в режиме разрядки 44. В определенных вариантах воплощения режим аккумулирования 42 может функционировать в течение короткого, или даже мгновенного периода времени, вследствие чего устройство 10 для аккумулирования энергии может эффективно работать в режиме разрядки 44, непосредственно после (или очень короткое время после) режима зарядки 40.
В режиме зарядки 40 на тепловой насос 16 подают напряжение (за счет введения электрической энергии через вход 18 для энергии), с охлаждением, таким образом, первого материала с фазовым переходом в первом 24 объеме пара. Охлажденный первый материал с фазовым переходом может течь или иным образом попадать в первый 20 сосуд для хранения под действием силы тяжести. Например, охлаждение может вызвать конденсацию и/или замораживание первого материала с фазовым переходом и его попадание в первый 20 сосуд для хранения. Тепло, отведенное из первого материала с фазовым переходом тепловым насосом 16, и тепло, генерированное самим тепловым насосом 16, заставляет второй материал с фазовым переходом во втором 28 сосуде для хранения испаряться (если исходно он находится в твердой или жидкой фазе) и создавать избыточное давление во втором 28 сосуде для хранения. В примере, где второй материал с фазовым переходом уже находится в газовой фазе, при подаче напряжения на тепловой насос 16 дополнительная тепловая энергия, обеспечиваемая тепловым насосом 16, будет служить для повышения давления второго материала с фазовым переходом.
В режиме аккумулирования 42, первый материал с фазовым переходом хранят в первом 20 сосуде для хранения, а сжатый и испаренный (т.е., газообразный) второй материал с фазовым переходом хранят во втором 28 сосуде для хранения. Режим аккумулирования 42 можно поддерживать для обеспечения хранения энергии, когда она не требуется. Является предпочтительным (хотя это и не является необходимым), чтобы первый 20 сосуд для хранения и второй 28 сосуд для хранения были установлены для снижения тепловых (т.е., энергетических) потерь, при работе в режиме аккумулирования 42. Несомненно, уровень изоляции будет частично определять, как долго энергия может быть сохранена прибором 10 для аккумулирования энергии. Первый материал с фазовым переходом может храниться в первом 20 сосуде для хранения в виде жидкости, в виде твердого тела или в виде сжатого газа. В определенных предпочтительных вариантах воплощения первый материал с фазовым переходом конденсируется во время действия режима зарядки 40, а впоследствии хранится в виде жидкости в первом 20 сосуде для хранения. В определенных вариантах воплощения первый 20 сосуд для хранения может быть снабжен небольшой изоляцией или не иметь таковую (или иначе) таким образом, чтобы тепло окружающей среды могло нагревать первый материал с фазовым переходом во время стадии хранения. В таких вариантах воплоще- 3 038955 ния первый материал с фазовым переходом может находиться при рабочем давлении или близко к нему (для расширения) во время действия режима аккумулирования 42.
Когда требуется выходная энергия (например, электрическая энергия), устройство 10 для аккумулирования энергии может работать в режиме разрядки 44. В режиме разрядки 44 испаренный газообразный второй материал с фазовым переходом, хранящийся во втором 28 сосуде для хранения, высвобождается через второй 30 детандер, заставляя испаренный второй материал с фазовым переходом расширяться и производить механическую работу на втором 34 выходе для энергии. Расширение второго материала с фазовым переходом снижает давление и температуру второго материала с фазовым переходом, однако, расширенный второй материал с фазовым переходом может оставаться в газообразном состоянии. В определенных вариантах воплощения и для определенных детандеров, в частности, может быть предпочтительным предотвращение конденсации второго материала с фазовым переходом во втором 22 детандере. Несомненно, любой или оба из первого материала с фазовым переходом и второго материала с фазовым переходом могут быть выбраны таким образом, чтобы они оставались перегретыми на протяжении всего адиабатического расширения в их соответствующих детандерах так, чтобы они не конденсировались.
Когда устройство 10 для аккумулирования энергии работает в режиме разрядки 44, первому материалу с фазовым переходом, хранящийся в первом 20 сосуде для хранения может быть предоставлена возможность принимать тепловую энергию через вход 36 для тепловой энергии. Например, если первый материал с фазовым переходом хранится в первом 20 сосуде для хранения в твердой или жидкой фазе, тепловая энергия, полученная через вход 36 для тепловой энергии, может быть использована для испарения первого материала с фазовым переходом (или (не обязательно) он может быть нагрет в виде жидкости при насыщении в режиме аккумулирования 42). Во избежание сомнений, на протяжении всей настоящей спецификации предполагается, что термин испаряться относится к преобразованию в паровую (т.е., газообразную) фазу из твердого тела (т.е., сублимации) или из жидкости). Помимо испарения, первый материал с фазовым переходом может быть перегрет, с использованием окружающего тепла или других источников тепла. В других вариантах воплощения, в которых первый материал с фазовым переходом хранят в первом 20 сосуде для хранения в виде сжатого пара, тепловая энергия, полученная через вход 36 для тепловой энергии, может быть использована для повышения давления первого материала с фазовым переходом. Вход 36 для тепловой энергии может представлять собой любой характерный признак или компонент, который позволяет вводить тепловую энергию в первый материал с фазовым переходом. В варианте воплощения, проиллюстрированном на фиг. 1, показаны две не ограничивающие возможности. В одном примере, показанном на фиг. 1, вход для тепловой энергии включает в себя первую тепловую связь 36а, которую устанавливают для передачи тепла от расширенного второго материала с фазовым переходом, покидающего второй 30 детандер в первый материал с фазовым переходом. В другом примере, показанном на фиг. 1, вход 36 для тепловой энергии сконфигурирован для передачи тепловой энергии через вторую 36b тепловую связь в первый материал с фазовым переходом. Вторая 36b тепловая связь может быть использована для облегчения ввода тепловой энергии в первый материал с фазовым переходом из тепла окружающей среды или любого другого источник тепловой энергии. Например, отходящее тепло от внешнего источника может быть использовано для нагрева первого материала с фазовым переходом через вторую 36b тепловую связь. Отходящее тепло может представлять собой так называемое низкокачественное отходящее тепло, которое может представлять собой побочный продукт промышленного процесса. Примеры вспомогательных источников тепла, которые могут нагревать первый материал с фазовым переходом (например, через вторую 36b тепловую связь), могут включать в себя источники окружающего воздуха, источники окружающей воды (например, рассол, морскую воду, слабоминерализованную воду, озера, пруды, реки, каналы, акведуки), наземный источник воды, геотермальный источник, источник солнечной энергии, солнечные пруды, биологически активные источники тепла (анаэробные перегниватели, илоперегниватели, компостные кучи, навозные кучи, потоки сточных вод, вторичные осадки сточных вод), отходящее тепло от промышленных процессов, отходящее тепло от других технологий генерирования энергии (газовые турбины с замкнутым циклом, паровые турбины, и т.д.). В определенных вариантах воплощения изобретения любая или обе из первой 36а тепловой связи и второй 36b тепловой связи может быть использована для облегчения нагрева первого материала с фазовым переходом. По определенным параметрам первого материала с фазовым переходом, включающие в себя точку кипения и давление насыщенного пара при температуре расширения (т.е., в первом 22 детандере), можно определить, какая установка может быть наиболее эффективной.
Первый материал с фазовым переходом впоследствии нагревают, до достижения им целевой температуры и давления, и результирующий пар высвобождается через первый 22 детандер, вызывая испарение расширяемого первого материала с фазовым переходом и образование выходной энергии на первом 26 выходе для энергии. В вариантах воплощения, где первый материал с фазовым переходом хранят в виде сжатого пара, испаренный первый материал с фазовым переходом может быть высвобожден через первый 22 детандер, без какого-либо дополнительного нагрева. Расширение первого материала с фазовым переходом в первом 22 детандере снижает давление и температуру первого материала с фазовым переходом, однако расширенный первый материал с фазовым переходом может оставаться в газообразном состоянии. В определенных вариантах воплощения и для определенных детандеров, в частности,
- 4 038955 может быть предпочтительным предотвращение конденсации первого материала с фазовым переходом в первом 22 детандере. Как было отмечено выше, любой или оба из первого материала с фазовым переходом и второго материала с фазовым переходом могут быть выбраны таким образом, чтобы они оставались перегретыми на протяжении всего адиабатического расширения на их соответствующих детандерах, вследствие чего они не конденсируются.
В режиме разрядки 44, любой или оба из первого и второго материала с фазовым переходом могут быть расширены с помощью соответствующего детандера. То есть, режим разрядки 44 может работать независимо от первого 12 флюидального контура или второго 14 флюидального контура, или от обоих из первого и второго 12, 14 флюидальных контуров одновременно.
После расширения первого материала с фазовым переходом и второго материала с фазовым переходом, газообразный первый материал с фазовым переходом может (по меньшей мере, исходно) присутствовать в первом 24 объеме пара, а газообразный второй материал с фазовым переходом может (по меньшей мере, исходно) присутствовать во втором 32 объеме пара. С течением времени, первый материал с фазовым переходом и второй материал с фазовым переходом может вернуться к температуре и давлению окружающей среды. В определенных вариантах воплощения объем пара 24 может быть установлен в качестве предпочтительного для начала режима зарядки 40, когда первый материал с фазовым переходом находится, как можно ближе к конденсации. Если первый материал с фазовым переходом находится при температуре ниже температуры окружающей среды при расширении (например, при выходе из детонатора), то может быть очень мало, или совсем невыгодно давать ему вновь нагреваться до температуры окружающей среды. В вариантах воплощения, где точка кипения второго материала с фазовым переходом больше, чем внешние условия, второй материал с фазовым переходом впоследствии будет конденсироваться. В других вариантах воплощения второй материал с фазовым переходом может быть активно охлажден (например, чтобы вызвать конденсацию). Это активное охлаждение может быть достигнуто путем использования внешнего источника охлаждения, который может представлять собой побочный продукт внешнего промышленного процесса или другие источники охлаждения. Примеры вспомогательных источников нагрева/охлаждения может включать в себя источники окружающего воздуха, источники окружающей воды (например, рассол, морскую воду, слабоминерализованную воду, озера, пруды, реки, каналы, акведуки), наземный источник воды, геотермальный источник, источник солнечной энергии, солнечные пруды, биологически активные источники тепла (анаэробные перегниватели, илоперегниватели, компостные кучи, навозные кучи, потоки сточных вод, вторичные осадки сточных вод), отходящее тепло от промышленных процессов, отходящее тепло от других технологий генерирования энергии (газовые турбины с замкнутым циклом, паровые турбины и т.д.). В определенных вариантах воплощения первый 24 объем пара может быть термически связан со вторым 32 объемом пара, вследствие чего тепло может быть передано от более горячего второго материала с фазовым переходом к первому материалу с фазовым переходом, с ускорением, таким образом, охлаждения второго материала с фазовым переходом. Охлажденный второй материал с фазовым переходом, который может быть газообразным, сконденсированным (т.е., жидким), или замороженным (твердым), можно перемещать (например, под действием силы тяжести или других средств) во второй 28 сосуд для хранения, до завершения всего рабочего цикла устройства 10 для аккумулирования энергии. Устройство 10 для аккумулирования энергии можно затем запустить снова в режиме зарядки 40 для повторения цикла.
Как было отмечено выше, дополнительный нагрев или охлаждение может быть применено для первого 12 флюидального теплового контура и/или второго 14 флюидального теплового контура. В частности, дополнительный нагрев или охлаждение от внешних источников (например, от внешних промышленных процессов) может быть применено для любого один или более из первого 20 сосуда для хранения, второго 28 сосуда для хранения, первого 24 объема пара и второго 32 объема пара.
Каждый из первого 12 флюидального контура и второго 14 флюидального контура представляет собой замкнутый флюидальный контур, вследствие чего первый материал с фазовым переходом не имеет флюидального соединения со вторым материалом с фазовым переходом. Однако, как было отмечено выше, теплоперенос между первым 12 флюидальным контуром и вторым 14 флюидальным контуром допускается (например, через тепловой насос 16 и (не обязательную) тепловую связь 36а).
Любой или оба из первого 20 сосуда для хранения и второго 28 сосуда для хранения может быть сконфигурирован таким образом, чтобы он изменял объем (например, типа газового счетчика), для поддержания, соответственно, любого первого материала с фазовым переходом или второго материала с фазовым переходом почти при постоянном давлении. В других вариантах воплощения любой или оба из первого 20 сосуда для хранения и второго 28 сосуда для хранения может быть сконфигурирован иным образом, для поддержания первого материала с фазовым переходом или второго материала с фазовым переходом при постоянном давлении, при его попадании, соответственно, в первый 22 детандер или второй 30 детандер. Например, любой или оба из первого 20 сосуда для хранения и второго 28 сосуда для хранения может быть сжат для достижения такого эффекта.
Для первого материала с фазовым переходом и второго материала с фазовым переходом могут быть использованы любые подходящие материалы, при условии, что второй материал с фазовым переходом имеет более высокую точку кипения, чем первый материал с фазовым переходом при данном давлении
- 5 038955 (которое попадает в диапазон рабочих давлений по настоящему изобретению). Специалистам в данной области техники должно быть понятно, что могут существовать давления, отличные от рабочих давлений по настоящему изобретению (например, очень низкие давления), при которых второй материал с фазовым переходом не может иметь более высокую точку кипения, чем первый материал с фазовым переходом. Однако, ссылки на точки кипения любого или обоих из первого и второго материала с фазовым переходом на протяжении всей настоящей спецификации следует понимать как относящиеся к точкам кипения при давление в пределах диапазона рабочих давлений по настоящему изобретению.
В определенных вариантах воплощения может быть выбран первый материал с фазовым переходом и второй материал с фазовым переходом, вследствие чего устройство 10 может работать при температурах и давлениях, которые могут допустить создание устройства 10 с дешевыми материалами. В определенных вариантах воплощения первый материал с фазовым переходом может быть тем же материалом, что и второй материал с фазовым переходом, при условии, что давления первого 12 флюидального контура и второго 14 флюидального контура будут активно контролироваться. В определенных вариантах воплощения рабочая температура устройства 10 может находиться в пределах диапазона от -150 до +150°С. В определенных вариантах воплощения рабочее давление устройства 10 может составлять менее 25 бар.
В определенных вариантах воплощения первый материал с фазовым переходом может иметь точку кипения менее 50 или 40°С. В таких вариантах воплощения первый материал с фазовым переходом может испаряться при температуре окружающей среды (например, когда предполагается, что температура окружающей среды находится между -20°С и 50°С или между 10 и 40°С). В определенных вариантах воплощения точка кипения первого материала с фазовым переходом может быть значительно ниже температуры окружающей среды, вследствие чего при температуре окружающей среды первый материал с фазовым переходом имеет давление пара, превышающее 1 бар, но меньшее чем 25 бар. Такие варианты воплощения могут допускать использование дешевых материалов для конструирования устройства 10.
Первый материал с фазовым переходом может иметь точку кипения, которая ниже (возможно значительно ниже) температуры окружающей среды. В определенных вариантах воплощения первый материал с фазовым переходом имеет точку кипения менее 25°С при 1 бар, или менее 20°С при 1 бар, или менее 0°С при 1 бар, или менее -10°С при 1 бар.
В определенных вариантах воплощения второй материал с фазовым переходом может иметь температуру конденсации, которая составляет менее 50 или 40°С. В таких вариантах воплощения второй материал с фазовым переходом может быть сконденсирован при температуре окружающей среды (например, где предполагается, что температура окружающей среды составляет от -20°С до 50°С или от 10°С до 40°С). В определенных вариантах воплощения второй материал с фазовым переходом может представлять собой пар при рабочем давлении устройства 10. Например, при рабочей температуре менее 150°С, второй материал с фазовым переходом может быть выбран таким образом, чтобы он имел давление пара, превышающее 1 бар, но был бы меньше 25 бар. Такие варианты воплощения могут позволить использование дешевых материалов для конструирования устройства 10.
Второй материал с фазовым переходом может иметь точку кипения выше (а возможно значительно выше) температуры окружающей среды. В определенных вариантах воплощения второй материал с фазовым переходом имеет точку кипения более 20°С при 1 бар, или более 25 °С при 1 бар, или более 30°С при 1 бар. В определенных вариантах воплощения может быть предпочтительным, чтобы разница между температурой конденсации второго материала с фазовым переходом и точкой кипения первого материала с фазовым переходом была бы небольшой. Например, в определенных вариантах воплощения разница между температурой конденсации второго материала с фазовым переходом и точкой кипения первого материала с фазовым переходом может составлять менее 200°С, а в определенных вариантах воплощения может составлять 10-200°С.
Предполагая максимальную теоретическую производительность, КПД (коэффициент полезного действия, coefficient of performance, CoP) теплового насоса 16 может быть задан как г р _Аог/
- /(тна -ТСоЫ)' где TCold и THot представляют собой целевые температуры соответственно холодного и горячего резервуаров (т.е., соответственно первого материала с фазовым переходом и второго материала с фазовым переходом). В примере, где TCold=244 К (-29°C) и THot=358 К (85°C), CoPHeating = 3, 140. В определенных вариантах воплощения является предпочтительным, чтобы значение CoPHeatig было как можно более высоким, а первый материал с фазовым переходом и второй материал с фазовым переходом может быть выбран таким образом, чтобы он достигал высокого значения CoPHeating. Приборы для аккумулирования энергии согласно вариантам воплощения настоящего изобретения могут дать рентабельные средства для аккумулирования энергии, когда спрос на энергию (такую как электрическая энергия) может быть низким, где приемлемые низкие потери может быть вызваны между зарядкой устройства и разрядкой устройства. Приборы для аккумулирования энергии в соответствии с вариантами воплощения настоящего
- 6 038955 изобретения могут работать при низких или умеренных температурах, в отличие от систем с очень высокими или очень низкими температурами, известными из уровня техники. Кроме того, приборы для аккумулирования энергии в соответствии с вариантами воплощения настоящего изобретения могут работать, с использованием небольшой разницы температур, в отличие от установок согласно уровню техники. Следовательно, приборы для аккумулирования энергии в соответствии с определенными вариантами воплощения настоящего изобретения могут быть получены, с использованием в значительной степени стандартного и недорогого оборудования. Приборы для аккумулирования энергии в соответствии с вариантами воплощения настоящего изобретения изменяются по размерам, вследствие чего они могут быть использованы для крупно- или мелкомасштабного аккумулирования энергии, восстановления отходящего тепла и восстановления низкопотенциального отходящего тепла. Приборы для аккумулирования энергии в соответствии с определенными вариантами воплощения настоящего изобретения могут быть особо пригодными для работы в режиме разрядки 44 раз или два раза в день.
На протяжении всего описания и формулы изобретения в данной спецификации слова включать в себя и содержать и их разновидности означают включает в себя, но не ограничен, и их не следует рассматривать (и они не являются таковыми) как исключающие другие части, добавки, компоненты, величины или этапы. На протяжении всего описания и формулы изобретения в данной спецификации, единичное значение охватывает множественное, пока контекст не будет требовать иного. В частности, там, где используется единственное число, спецификацию следует понимать как подразумевающую некое множество, а также единичный случай, пока контекст не будет требовать иного.
Признаки, целые величины, характеристики, соединения, химические частицы или группы, описанные в сочетании с конкретным аспектом, вариантом воплощения или примером изобретения, следует понимать как применимые для любого другого аспекта, варианта воплощения или примера, описанного в настоящей работе, пока они совместимы с ним. Все признаки, раскрытые в данной спецификации (включая любые прилагаемые пункты формулы изобретения, реферат и чертежи), и/или все этапы любого способа или процесса, раскрытого указанным образом, могут быть скомбинированы в любом сочетаний, за исключением сочетаний, где, по меньшей мере, некоторые из таких признаков и/или этапов являются взаимоисключающими. Изобретение не ограничено деталями какого-либо из вышеприведенных вариантов воплощения. Изобретение распространяется на любой новый признак или на любое новое сочетание признаков, раскрытых в данной спецификации (включая любые прилагаемые пункты формулы изобретения, абстракт и чертежи), или на любой новый этап, или на любое новое сочетание этапов любого способа или процесса, раскрытого указанным образом.
Внимание читателя привлечено ко всем статьям и документам, которые поданы одновременно или ранее данной спецификации применительно к данной заявке, и которые находятся в открытом доступе вместе с данной спецификацией, и содержание всех таких статей и документов включено в настоящую работу в виде ссылки.

Claims (15)

1. Способ эксплуатации устройства для аккумулирования энергии, содержащий этапы на которых: (i) используют устройство для аккумулирования энергии, которое содержит первый флюидальный контур, содержащий первый материал с фазовым переходом, причем первый флюидальный контур включает в себя первый сосуд для хранения и первый детандер;
второй флюидальный контур, содержащий второй материал с фазовым переходом, обладающий точкой кипения, большей, чем точка кипения первого материала с фазовым переходом, причем второй флюидальный контур включает в себя второй сосуд для хранения и второй детандер; и тепловой насос, имеющий теплообменник холодной стороны, термически соединенный с первым флюидальным контуром, и теплообменник горячей стороны, термически соединенный со вторым флюидальным контуром, (ii) подают энергию на тепловой насос для охлаждения первого материала с фазовым переходом и для нагрева второго материала с фазовым переходом;
(iii) хранят первый материал с фазовым переходом в первом сосуде для хранения и хранят второй материал с фазовым переходом в виде сжатого пара во втором сосуде для хранения и (iv) испаряют сконденсированный первый материал с фазовым переходом и расширяют испаренный первый материал с фазовым переходом в первом детандере и/или расширяют испаренный второй материал с фазовым переходом во втором детандере.
2. Способ по п.1, в котором на этапе (iii) и/или этапе (iv) первый материал с фазовым переходом нагревают за счет тепловой энергии окружающей среды или других вспомогательных источников тепла.
3. Способ по п.2, в котором на этапе (iii) и/или этапе (iv) первый материал с фазовым переходом испаряют за счет тепловой энергии окружающей среды или других вспомогательных источников тепла.
4. Способ по любому из пп.1-3, в котором устройство для аккумулирования энергии дополнительно содержит тепловое соединение, установленное для передачи тепла от расширенного второго материала с фазовым переходом к первому материалу с фазовым переходом, чтобы заставить первый материал с фа-
- 7 038955 зовым переходом испаряться или дополнительно нагреваться.
5. Способ по любому из предыдущих пунктов, в котором на этапе (ii) на тепловой насос (16) подают энергию для конденсации первого материала с фазовым переходом и опционально на этапе (iii) сконденсированный первый материал с фазовым переходом хранят в виде жидкости или твердого тела.
6. Способ по любому из предыдущих пунктов, в котором первый материал с фазовым переходом имеет точку кипения менее 50°С при 1 бар или менее 40°С при 1 бар; опционально первый материал с фазовым переходом имеет точку кипения менее 0°С при 1 бар или менее -10°С при 1 бар.
7. Способ по любому из предыдущих пунктов, в котором второй материал с фазовым переходом имеет точку кипения менее 50°С при 1 бар или менее 40°С при 1 бар.
8. Способ по любому из предыдущих пунктов, в котором второй материал с фазовым переходом имеет точку кипения более 20°С при 1 бар.
9. Способ по п.8, в котором второй материал с фазовым переходом имеет точку кипения более 25°С при 1 бар, опционально, в котором второй материал с фазовым переходом имеет точку кипения более 30°С при 1 бар.
10. Способ по любому из предыдущих пунктов, в котором первый сосуд для хранения выполнен с возможностью изменения объема, для поддержания первого материала с фазовым переходом, по существу, при постоянном давлении.
11. Способ по любому из предыдущих пунктов, в котором второй сосуд для хранения выполнен с возможностью изменения объема, для поддержания второго материала с фазовым переходом, по существу, при постоянном давлении.
12. Способ по любому из предыдущих пунктов, в котором один или каждый из первого детандера и второго детандера содержит генератор детандера.
13. Способ по любому из предыдущих пунктов, в котором этап (ii) включает в себя подачу энергии на тепловой насос для конденсации первого материала с фазовым переходом.
14. Способ по п.13, в котором этап (iii) включает в себя хранение сконденсированного первого материала с фазовым переходом в виде жидкости или твердого тела в первом сосуде для хранения.
15. Способ по любому из предыдущих пунктов, в котором этап (iv) включает в себя подачу энергии на тепловой насос для испарения второго материала с фазовым переходом.
EA201791799A 2015-02-11 2016-02-11 Способ эксплуатации устройства для аккумулирования энергии EA038955B1 (ru)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
GB1502249.4A GB2535181A (en) 2015-02-11 2015-02-11 Apparatus and method for energy storage
PCT/GB2016/050327 WO2016128754A1 (en) 2015-02-11 2016-02-11 Apparatus and method for energy storage

Publications (2)

Publication Number Publication Date
EA201791799A1 EA201791799A1 (ru) 2018-01-31
EA038955B1 true EA038955B1 (ru) 2021-11-15

Family

ID=52746442

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EA201791799A EA038955B1 (ru) 2015-02-11 2016-02-11 Способ эксплуатации устройства для аккумулирования энергии

Country Status (12)

Country Link
US (1) US10815835B2 (ru)
EP (1) EP3256700B1 (ru)
CN (1) CN107250492B (ru)
AU (1) AU2016217685B2 (ru)
CA (1) CA2975956C (ru)
EA (1) EA038955B1 (ru)
ES (1) ES2919173T3 (ru)
GB (1) GB2535181A (ru)
HK (1) HK1245372A1 (ru)
MX (1) MX2017010395A (ru)
PT (1) PT3256700T (ru)
WO (1) WO2016128754A1 (ru)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2535181A (en) * 2015-02-11 2016-08-17 Futurebay Ltd Apparatus and method for energy storage
GB2552963A (en) 2016-08-15 2018-02-21 Futurebay Ltd Thermodynamic cycle apparatus and method

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS61237804A (ja) * 1985-04-16 1986-10-23 Kawasaki Heavy Ind Ltd 動力システム
EP2653670A1 (de) * 2012-04-17 2013-10-23 Siemens Aktiengesellschaft Anlage zur Speicherung und Abgabe von thermischer Energie mit einem Wärmespeicher und einem Kältespeicher und Verfahren zu deren Betrieb
US20140298813A1 (en) * 2011-11-15 2014-10-09 Siemens Aktiengesellschaft High-temperature energy store with recuperator

Family Cites Families (43)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB191414826A (en) * 1914-06-20 1915-08-05 Carl Semmler Improvements in Steam Generators adapted to be Heated by Means of Liquid Slag, Incandescent Coke or the like.
DE1074169B (de) * 1956-10-31 1960-01-28 General Electric Company, Schenectady (V. St. A.) Regelanlage für einen Siedewasserreaktor mit doppeltem Kreislauf
US4198827A (en) * 1976-03-15 1980-04-22 Schoeppel Roger J Power cycles based upon cyclical hydriding and dehydriding of a material
US4220009A (en) * 1977-01-20 1980-09-02 Wenzel Joachim O M Power station
DE3018450C2 (de) * 1980-05-14 1985-10-03 Bergwerksverband Gmbh, 4300 Essen Verfahren zur Bereitstellung von Prozeßwärme für Hochtemperaturprozesse unter Verwendung einer Wärmepumpe
JPS57157004A (en) * 1981-03-20 1982-09-28 Toshiba Corp Combined electric power generator
US4555905A (en) * 1983-01-26 1985-12-03 Mitsui Engineering & Shipbuilding Co., Ltd. Method of and system for utilizing thermal energy accumulator
US5809791A (en) * 1996-01-22 1998-09-22 Stewart, Iii; Thomas Ray Remora II refrigeration process
JPH09303111A (ja) * 1996-05-17 1997-11-25 Hiroyuki Dan 温排水発電システム
EP1577548A1 (en) * 2004-03-16 2005-09-21 Abb Research Ltd. Apparatus and method for storing thermal energy and generating electricity
US20070101989A1 (en) * 2005-11-08 2007-05-10 Mev Technology, Inc. Apparatus and method for the conversion of thermal energy sources including solar energy
US7631515B2 (en) * 2006-07-26 2009-12-15 Jacobi Robert W Thermal storage unit for air conditioning applications
JP2011524966A (ja) * 2008-02-22 2011-09-08 ダウ グローバル テクノロジーズ エルエルシー 熱エネルギー貯蔵材料
US8707701B2 (en) * 2008-10-20 2014-04-29 Burkhart Technologies, Llc Ultra-high-efficiency engines and corresponding thermodynamic system
US7905110B2 (en) * 2009-04-02 2011-03-15 Daniel Reich Thermal energy module
US7832217B1 (en) * 2009-05-07 2010-11-16 Daniel Reich Method of control of thermal energy module background of the invention
CN102575908A (zh) * 2009-09-25 2012-07-11 陶氏环球技术有限责任公司 使用热能储存材料的热传递系统
US9897336B2 (en) * 2009-10-30 2018-02-20 Gilbert S. Staffend High efficiency air delivery system and method
CN102725483B (zh) * 2010-01-28 2014-10-08 株式会社荏原制作所 发电系统
US20130056170A1 (en) * 2010-03-22 2013-03-07 Skibo Systems Llc Systems and methods for integrating concentrated solar thermal and geothermal power plants using multistage thermal energy storage
JP2013128333A (ja) * 2010-03-31 2013-06-27 Tokyo Institute Of Technology 蒸気発生装置及びこれを用いたエネルギ供給システム
US8966902B2 (en) * 2010-07-12 2015-03-03 Siemens Aktiengesellschaft Storage and recovery of thermal energy based on counter current principle of heat transfer medium transportation
US9267414B2 (en) * 2010-08-26 2016-02-23 Modine Manufacturing Company Waste heat recovery system and method of operating the same
US8904791B2 (en) * 2010-11-19 2014-12-09 General Electric Company Rankine cycle integrated with organic rankine cycle and absorption chiller cycle
WO2012075583A1 (en) * 2010-12-07 2012-06-14 Joseph John Matula Geothermal system
EP2594753A1 (en) * 2011-11-21 2013-05-22 Siemens Aktiengesellschaft Thermal energy storage and recovery system comprising a storage arrangement and a charging/discharging arrangement being connected via a heat exchanger
ES2423973B1 (es) * 2012-02-23 2014-09-08 Prextor Systems, S.L. Tecnología caes de ciclo combinado (CCC)
EP2645005A1 (en) * 2012-03-28 2013-10-02 VGE bvba A heat pump system using latent heat
EP2698505A1 (de) * 2012-08-14 2014-02-19 Siemens Aktiengesellschaft Verfahren zum Laden und Entladen eines Wärmespeichers und Anlage zur Speicherung und Abgabe von thermischer Energie, geeignet für dieses Verfahren
DE102012217929A1 (de) * 2012-10-01 2014-04-03 Siemens Aktiengesellschaft Kraft-Wärme-Kraftwerk und Verfahren zum Betrieb eines Kraft-Wärme-Kraftwerks
KR102142738B1 (ko) * 2012-10-08 2020-08-07 가스파르 파블로 파야 디아즈 열 에너지 변환 발전 플랜트
US9118226B2 (en) * 2012-10-12 2015-08-25 Echogen Power Systems, Llc Heat engine system with a supercritical working fluid and processes thereof
US9638065B2 (en) * 2013-01-28 2017-05-02 Echogen Power Systems, Llc Methods for reducing wear on components of a heat engine system at startup
US20150330261A1 (en) * 2014-05-15 2015-11-19 Echogen Power Systems, L.L.C. Waste Heat Recovery Systems Having Magnetic Liquid Seals
US9038390B1 (en) * 2014-10-10 2015-05-26 Sten Kreuger Apparatuses and methods for thermodynamic energy transfer, storage and retrieval
JP2017533380A (ja) * 2014-10-31 2017-11-09 バルマ スボードＶＥＲＭＡ Ｓｕｂｏｄｈ 蒸発潜熱の再利用による高効率エネルギー変換サイクルシステム
GB2535181A (en) * 2015-02-11 2016-08-17 Futurebay Ltd Apparatus and method for energy storage
WO2017101959A1 (ar) * 2015-12-17 2017-06-22 محمود ثروت حافظ أحمد، جهاز لامتصاص الحرارة من الوسط المحيط واستغلالها (كمولد)
US9845998B2 (en) * 2016-02-03 2017-12-19 Sten Kreuger Thermal energy storage and retrieval systems
EP3488084A4 (en) * 2016-07-21 2020-07-29 Exency Ltd. USE OF INTERNALLY GENERATED HEAT IN THERMAL ENGINES
US10221775B2 (en) * 2016-12-29 2019-03-05 Malta Inc. Use of external air for closed cycle inventory control
KR102583383B1 (ko) * 2017-06-27 2023-10-05 아이엠비와이 에너지, 인크. 가열 처리 및 전기를 발생시키기 위한 열병합 발전 시스템 및 방법
US10532936B2 (en) * 2017-11-29 2020-01-14 King Fahd University Of Petroleum And Minerals Integrated system with an absorption refrigeration subsystem and a desalination subsystem

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS61237804A (ja) * 1985-04-16 1986-10-23 Kawasaki Heavy Ind Ltd 動力システム
US20140298813A1 (en) * 2011-11-15 2014-10-09 Siemens Aktiengesellschaft High-temperature energy store with recuperator
EP2653670A1 (de) * 2012-04-17 2013-10-23 Siemens Aktiengesellschaft Anlage zur Speicherung und Abgabe von thermischer Energie mit einem Wärmespeicher und einem Kältespeicher und Verfahren zu deren Betrieb

Also Published As

Publication number Publication date
AU2016217685A1 (en) 2017-09-28
CA2975956A1 (en) 2016-08-18
ES2919173T3 (es) 2022-07-22
US20180016948A1 (en) 2018-01-18
AU2016217685B2 (en) 2020-01-16
CN107250492B (zh) 2019-11-19
GB201502249D0 (en) 2015-03-25
PT3256700T (pt) 2022-06-30
US10815835B2 (en) 2020-10-27
EP3256700A1 (en) 2017-12-20
HK1245372A1 (zh) 2018-08-24
CN107250492A (zh) 2017-10-13
EP3256700B1 (en) 2022-04-13
EA201791799A1 (ru) 2018-01-31
WO2016128754A1 (en) 2016-08-18
MX2017010395A (es) 2018-11-12
CA2975956C (en) 2023-03-21
GB2535181A (en) 2016-08-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7047744B1 (en) Dynamic heat sink engine
US9388797B2 (en) Method and apparatus for producing power from geothermal fluid
US10746060B2 (en) Thermodynamic cycle apparatus and method
EA009276B1 (ru) Конструкции и способы для выработки электроэнергии с регазификацией сжиженного природного газа
US10676373B2 (en) Thermal utilization system and methods
Naseri et al. Thermodynamic and exergy analyses of a novel solar-powered CO2 transcritical power cycle with recovery of cryogenic LNG using stirling engines
CA2975956C (en) Apparatus and method for energy storage
US10060299B2 (en) Thermo-elevation plant and method
WO2014047676A1 (en) Cooling of exhaust gas of a power generation system
EP3457052A1 (en) The atmospheric cold steam engine and operating method thereof
Almohammed et al. Heat pump application for water distillation
EA038785B1 (ru) Система для цикла преобразования энергии с высоким коэффициентом полезного действия за счет повторного использования скрытой теплоты испарения
RU2560502C1 (ru) Способ работы тепловой электрической станции
RU145203U1 (ru) Тепловая электрическая станция
CN109296418B (zh) 用于从压力能到电能的能量转换的方法和设备
Ji et al. Thermodynamic analysis of a novel hybrid solar-LNG cold energy recovery system
Chan et al. A performance study of R717 and R22 as the working fluid for OTEC plant
RU2560512C1 (ru) Способ работы тепловой электрической станции
RU5848U1 (ru) Устройство для извлечения тепловой энергии из воды и воздуха окружающей среды с целью выработки электроэнергии
RU2575247C2 (ru) Способ работы тепловой электрической станции
RU2564470C2 (ru) Способ работы тепловой электрической станции
RU140382U1 (ru) Тепловая электрическая станция
RU18716U1 (ru) Паротурбинная электростанция