ES2950444T3 - Dispositivo de almacenamiento de energía térmica - Google Patents

Dispositivo de almacenamiento de energía térmica Download PDF

Info

Publication number
ES2950444T3
ES2950444T3 ES17803776T ES17803776T ES2950444T3 ES 2950444 T3 ES2950444 T3 ES 2950444T3 ES 17803776 T ES17803776 T ES 17803776T ES 17803776 T ES17803776 T ES 17803776T ES 2950444 T3 ES2950444 T3 ES 2950444T3
Authority
ES
Spain
Prior art keywords
containers
liquid
container
gas
valves
Prior art date
Legal status (The legal status 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 status listed.)
Active
Application number
ES17803776T
Other languages
English (en)
Inventor
Roland Kuffer
Gerhard Schilling
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Individual
Original Assignee
Individual
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 Individual filed Critical Individual
Application granted granted Critical
Publication of ES2950444T3 publication Critical patent/ES2950444T3/es
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28DHEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
    • F28D20/00Heat storage plants or apparatus in general; Regenerative heat-exchange apparatus not covered by groups F28D17/00 or F28D19/00
    • F28D20/0034Heat storage plants or apparatus in general; Regenerative heat-exchange apparatus not covered by groups F28D17/00 or F28D19/00 using liquid heat storage material
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65DCONTAINERS FOR STORAGE OR TRANSPORT OF ARTICLES OR MATERIALS, e.g. BAGS, BARRELS, BOTTLES, BOXES, CANS, CARTONS, CRATES, DRUMS, JARS, TANKS, HOPPERS, FORWARDING CONTAINERS; ACCESSORIES, CLOSURES, OR FITTINGS THEREFOR; PACKAGING ELEMENTS; PACKAGES
    • B65D90/00Component parts, details or accessories for large containers
    • B65D90/12Supports
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28FDETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F27/00Control arrangements or safety devices specially adapted for heat-exchange or heat-transfer apparatus
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28DHEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
    • F28D20/00Heat storage plants or apparatus in general; Regenerative heat-exchange apparatus not covered by groups F28D17/00 or F28D19/00
    • F28D2020/0065Details, e.g. particular heat storage tanks, auxiliary members within tanks
    • F28D2020/0082Multiple tanks arrangements, e.g. adjacent tanks, tank in tank
    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/14Thermal energy storage

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Filling Or Discharging Of Gas Storage Vessels (AREA)
  • Secondary Cells (AREA)
  • Separation By Low-Temperature Treatments (AREA)

Abstract

Dispositivo (1) para almacenar energía térmica mediante un líquido (3). Dicho dispositivo (1) comprende recipientes (2) que contienen el líquido (3) y un gas (4) para reposición de volumen. Dichos contenedores (2) comunican entre sí por el lado del gas. En el lado del líquido, los contenedores (2) están conectados a conductos de líquido (9) a través de válvulas de cierre (16) de manera que los contenedores (2) pueden usarse opcionalmente como fuente de calor o disipador de calor. Las válvulas (16) son multiplexores de flujo (11) y multiplexores de retorno (12). (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN
Dispositivo de almacenamiento de energía térmica
La invención se refiere a un dispositivo para almacenar energía térmica mediante al menos un líquido proporcionado en al menos un recipiente.
Se conoce un dispositivo genérico por el documento WO 2015/022693 A1. Este comprende esencialmente un recipiente que está lleno de líquido. Dentro de este recipiente, conductos de líquido conducen, por un lado, a un flujo y, por otro lado, a un retorno de un sistema de calefacción. El propio recipiente está lleno de un líquido, concretamente agua. De este modo, se forma una estratificación térmica en el interior del recipiente, de modo que el agua fría se acumula en el fondo del recipiente debido a su mayor densidad, mientras que el agua caliente se encuentra por encima. Este dispositivo se ha probado muchas veces en la práctica y constituye el punto de partida de la presente invención. El documento US4373574A divulga un dispositivo para almacenar energía térmica según el término genérico de la reivindicación 1.
La invención se basa en la tarea de crear un dispositivo del tipo mencionado al principio, que se caracteriza por un período de almacenamiento mejorado de la energía térmica.
Esta tarea se resuelve según la invención con el dispositivo para almacenar energía térmica de acuerdo con la reivindicación 1.
El dispositivo según la invención sirve para almacenar energía térmica mediante al menos un líquido. Para el líquido se puede considerar una amplia variedad de sustancias, que preferentemente tienen un alto calor latente o una alta capacidad calorífica específica. En el caso más sencillo, se utiliza agua como líquido, que se caracteriza por una capacidad calorífica específica extraordinariamente alta. El calor contenido en el agua es aproximadamente proporcional a la temperatura, de modo que el calor puede almacenarse sin transición de fase. Según la técnica anterior, el líquido se estratifica térmicamente en al menos un recipiente. En este proceso, el líquido frío se sitúa en el fondo debido a su mayor densidad en el recipiente, mientras que el líquido caliente, con su menor densidad, flota en la parte superior. La interfaz entre el líquido frío y el caliente experimenta cierto grado de mezcla, por lo que el calor del líquido caliente fluye hacia el líquido frío. Esto significa que solo se puede volver a extraer una parte de la energía térmica almacenada. Para mejorar el rendimiento de la energía térmica, se utilizan varios recipientes. Además del al menos un líquido, estos también pueden llenarse con al menos un gas. De este modo, el al menos un líquido puede extraerse del al menos un recipiente sin tener que sustituir al mismo tiempo el volumen que falta con líquido frío. En este caso, el volumen se compensa con el al menos un gas, que se caracteriza por una densidad que es inferior a la del al menos un líquido en un factor de aproximadamente 1000 y, por lo tanto, también una capacidad calorífica absoluta correspondientemente inferior. De este modo, el al menos uno de los líquidos solo experimenta un ligero enfriamiento por contacto con el al menos uno de los gases cuando se extrae del al menos uno de los recipientes. Sin embargo, la mezcla queda excluida desde el principio debido a las diferencias extremas de densidad. Sin embargo, para que el dispositivo pueda funcionar de este modo, se necesitan varios de los recipientes, de modo que al menos uno de ellos pueda utilizarse como fuente de líquido y al menos otro de los recipientes pueda utilizarse como sumidero de líquido. Para ello, los recipientes pueden conectarse selectivamente al menos a un suministro y al menos a un retorno mediante conductos de fluido que pueden cerrarse con válvulas. De este modo, los recipientes pueden utilizarse opcionalmente como fuente y disipador de calor. Por ello, los recipientes llenos de líquido calentado pueden vaciarse prácticamente por completo y utilizar el calor almacenado en ellos. Cada recipiente vaciado de este modo puede utilizarse para recibir el líquido enfriado del flujo de retorno. El resultado es un sistema de almacenamiento de energía térmica sorprendentemente eficiente. Dependiendo de las necesidades, la eficiencia también puede aumentarse llenando los recipientes individuales con líquidos de diferentes temperaturas, en función de las temperaturas disponibles en ese momento en un sistema de calefacción, como un sistema solar térmico, un sistema geotérmico o similar. A la inversa, cuando se necesite calor, se puede conectar al flujo el depósito que aún tenga la temperatura necesaria. El resultado es un sistema especialmente eficaz.
De acuerdo con un ejemplo no contenido en las reivindicaciones, es ventajoso, para conseguir una estructura lo más rentable posible, que el al menos un recipiente tenga al menos una pared de recipiente que cambia de forma pero resistente a la tensión, hecha de al menos una película de plástico. El resultado es un recipiente que ahorra material y, sobre todo, es fácil de transportar y montar. Se trata de un criterio decisivo a la hora de instalar un gran número de recipientes. El problema de los recipientes que cambian de forma es básicamente que sufren tensiones por flexión durante el llenado o el vaciado, lo que limita enormemente su vida útil. Sin embargo, gracias a la compensación de volumen con al menos un gas, este efecto no interviene en el dispositivo. Para conseguir una resistencia a la tracción suficiente de la al menos una película de plástico, es útil reforzarla con al menos una red o rejilla. De este modo, puede obtenerse una resistencia a la tracción relativamente alta y, por tanto, suficiente, sin lograr una rigidez a la flexión excesiva de la película de plástico. La flexibilidad de la película de plástico es de gran importancia para conseguir el equilibrio de volumen requerido. En particular, se prevé colocar la al menos una película de plástico de manera que separe el al menos un líquido del al menos un gas.
Para conseguir una construcción de válvula lo más sencilla posible, que sin embargo sea de aplicación universal, es favorable que las válvulas formen al menos un multiplexor de flujo y/o de retorno. Por un lado, el flujo se conecta opcionalmente a uno de los depósitos a través de las válvulas. Independientemente de esto, el retorno también se conecta opcionalmente a través de las válvulas a al menos uno de los depósitos. De este modo, puede seleccionarse de cualquier manera qué recipiente debe conectarse al flujo y cuál al retorno. Para que los recipientes ocupen el menor espacio posible y sean seguros al mismo tiempo, es ventajoso que se mantengan suspendidos de al menos un bastidor. De este modo, sobre las paredes de los recipientes actúan esencialmente solo fuerzas de tracción. Dado que la resistencia a la tracción de cualquier material es mucho mejor que la resistencia al cizallamiento, el recipiente puede diseñarse de este modo ahorrando mucho material sin perjudicar su funcionalidad.
En principio, el intercambio de gases entre los recipientes puede hacerse abiertamente al tenerlos en contacto con la atmósfera. Sin embargo, esto conlleva el problema potencial de que podrían crecer microorganismos en los recipientes. Para evitarlo, es ventajoso que los recipientes estén conectados por el lado del gas a través de al menos un conducto de gas. Normalmente no es necesario desacoplar estas líneas de gas mediante válvulas. Sin embargo, puede preverse, por ejemplo, para permitir el vaciado del recipiente mediante la presurización por el al menos un gas.
Para mejorar aún más el dispositivo, es ventajoso que uno de los conductos de líquido desemboque en cada uno de los recipientes. En los dispositivos convencionales de la técnica anterior, dos líneas líquidas tienen que ser conducidas siempre en el envase. En este caso, el líquido se suministra al recipiente a través de una línea de líquido y se descarga a través de la otra. En el dispositivo según la invención, sin embargo, una línea líquida es básicamente suficiente, a través de la cual el por lo menos un líquido se suministra o se descarga selectivamente. El suministro y la descarga simultáneos de al menos un líquido no son necesarios en la realización según la invención, de modo que también puede omitirse la segunda línea de líquido correspondiente. Esto simplifica considerablemente la construcción.
Para formar un sistema cerrado para el al menos un líquido, es ventajoso si el al menos un líquido está separado del al menos un gas por al menos una pared del recipiente. No obstante, para permitir el cambio deseado en el volumen del recipiente para el al menos un líquido, esta al menos una pared del recipiente está diseñada para cambiar de forma.
Por regla general, es conveniente comprobar el nivel de llenado y la temperatura de cada recipiente individual para evitar de forma fiable un flujo vacío o un desbordamiento del recipiente de esta manera y facilitar la selección correcta del recipiente. Sin embargo, la instalación de los sensores correspondientes en cada recipiente es técnica y especialmente costosa. Además, este gran número de sensores también aumenta la posible tasa de error cuando fallan sensores individuales. Por el contrario, es más sencillo prever al menos un sensor en la línea de líquido. Este al menos un sensor puede ser al menos un sensor de presión que indica la contrapresión del recipiente al que está conectada la al menos una línea de líquido. Esta contrapresión es proporcional al nivel de llenado, de modo que el sensor de presión puede utilizarse de este modo como sensor de nivel de líquido. Si el al menos un sensor está diseñado como al menos un sensor de temperatura, la temperatura del al menos un líquido se puede determinar de esta manera. La temperatura se mide únicamente cuando se llena o se vacía el recipiente correspondiente. Los posibles cambios de temperatura debidos a la conducción del calor y a la radiación pueden calcularse entonces mediante un modelo correspondiente, de modo que de este modo se conocen no obstante las curvas de temperatura del al menos un líquido en los respectivos recipientes.
Para simplificar la construcción del dispositivo, es ventajoso que el al menos un bastidor sea de construcción modular. En este caso, los pies de apoyo del al menos un bastidor pueden diseñarse de tal manera que soporten un peso de los recipientes adyacentes. De este modo, los pies de apoyo entre los recipientes se utilizan dos veces, lo que simplifica considerablemente la construcción.
Para la conexión de los elementos individuales del bastidor, las conexiones enchufables han demostrado su utilidad. En casos sencillos, estas conexiones enchufables ni siquiera necesitan ser aseguradas si están precargadas en la dirección de enchufado por el peso de los recipientes y el líquido que contienen. En otros casos, es aconsejable un aseguramiento adecuado.
Para evitar que las presiones se propaguen de un recipiente al siguiente, especialmente al inferior, es útil que los recipientes estén al menos parcialmente desacoplados hidrostáticamente. Esto se consigue impidiendo una conexión de comunicación directa entre estos recipientes, por ejemplo mediante circuitos de válvulas adecuados. Además, es conveniente espaciar los recipientes de tal manera que no puedan transmitir fuerzas de presión a través de las paredes de los recipientes.
Para garantizar que el al menos un líquido almacenado procedente del flujo de retorno pueda fluir siempre hacia uno de los recipientes, es ventajoso que la suma de los volúmenes de almacenamiento de los recipientes esté dimensionada de tal manera que sea mayor, al menos en el volumen máximo de llenado de uno de los recipientes, que la cantidad de al menos un líquido a almacenar. Esto significa que siempre hay suficiente espacio libre disponible para alojar al menos un líquido.
Es ventajoso para el al menos un gas si es biológicamente inerte. De este modo se evita que el gas alimente organismos vivos que podrían multiplicarse en los recipientes. Ejemplos de gas inerte son el nitrógeno o el dióxido de carbono. Sin embargo, esta lista no debe entenderse como exhaustiva, sino meramente ejemplificativa.
Para evitar que los recipientes rebosen o que el suministro se quede vacío, es útil que el dispositivo disponga de al menos un controlador que controle el estado de llenado de los recipientes. Este controlador controla las válvulas en consecuencia para evitar los estados de funcionamiento descritos. Tan pronto como un recipiente se vacía, el controlador simplemente cambia al siguiente recipiente adecuado. A la inversa, cuando un recipiente se llena, el al menos un controlador cambia al siguiente recipiente vacío para recibir allí el al menos un líquido.
El objeto de la invención se explica a modo de ejemplo con referencia al dibujo, sin limitar el alcance de la protección.
En él:
Figura 1 muestra una representación esquemática de un dispositivo de almacenamiento de energía térmica, Figura 2 muestra una representación parcial en sección del dispositivo según la Figura 1 y
la Figura 3 muestra una representación espacial de un conector.
Un dispositivo 1 según la Figura 1 tiene varios recipientes 2 que están parcialmente llenos de un líquido 3, en particular agua. El número de recipientes 2 representado debe entenderse únicamente a título de ejemplo. Un volumen restante de los recipientes 2 se llena con un gas 4, en particular nitrógeno o dióxido de carbono. Este gas 4 sirve como volumen tampón para reemplazar el líquido 3 retirado del recipiente 2 en términos de volumen. Dado que el gas 4 tiene una densidad inferior a la del líquido 3 en un factor de aproximadamente 1000, su capacidad calorífica absoluta es insignificante en comparación con la del líquido 3.
Los recipientes 2 tienen conexiones 5 en la parte superior a través de las cuales el material se transporta dentro o fuera de los recipientes 2. Estas conexiones 5 tienen un tubo de inmersión 6 que va desde la conexión 5 hasta cerca de un fondo 7 del recipiente 2. Esto garantiza que un extremo inferior 8 del tubo de inmersión 6 esté siempre sumergido en el líquido 3, por lo que esencialmente solo el líquido 3 se transporta en el tubo de inmersión 6. El tubo de inmersión 6 está conectado a un conducto de líquido 9, a través del cual el líquido 3 se suministra al recipiente 2 o se descarga del mismo.
Además, en la parte superior de la conexión 5 está embridado un conducto de gas 10, que está conectado a todos los recipientes 3 de la misma manera. Este conducto de gas 10 garantiza el correspondiente intercambio de volumen del gas 4. En el ejemplo de realización según la figura 1, este intercambio de volumen tiene lugar de forma pasiva, es decir, sin elementos activos como bombas o similares. El gas 4 se desplaza desde el recipiente 2 que se está llenando en ese momento y se conduce a través del conducto de gas 10 al recipiente 2 que se está vaciando en ese momento. El resultado es una estructura especialmente sencilla del conducto de gas 10, que no requiere mantenimiento. Alternativamente, el conducto de gas 10 también podría presurizarse a través de las válvulas correspondientes para desplazar indirectamente el líquido 3 del recipiente 2 correspondiente. De este modo, el sistema de bombeo activo se desplaza del circuito de líquido al circuito de gas.
En el ejemplo de realización mostrado, los conductos de líquido 9 están conectados a través de un multiplexor de flujo 11 y un multiplexor de retorno 12, respectivamente, a un flujo 13 y un retorno 14 de un sistema de calefacción 15. Este sistema de calefacción 15 sólo se muestra de forma esquemática. En la Figura 1, este sistema de calefacción 15 solo se muestra esquemáticamente como un radiador. En la práctica, se dispone de varios radiadores conectados en paralelo o en serie, dependiendo de la disposición, por lo que los radiadores también pueden ser alimentados selectivamente con el fluido 3 mediante las correspondientes válvulas de mariposa.
El multiplexor de flujo 11 y el multiplexor de retorno 12 están formados por válvulas individuales 16, cada una de las cuales está conectada por un lado a una de las líneas de fluido 9 y por el lado de salida al flujo 13 o al retorno 14. Solo se abre una de estas válvulas 16, con lo que uno de los recipientes 2 se selecciona como fuente del líquido 3 y otro recipiente 2 se selecciona como sumidero del líquido 3. Este flujo de líquido es generado y mantenido por una bomba 17 prevista en el flujo 13. Alternativamente, la bomba 17 puede estar situada en el retorno 14.
Alternativamente, el multiplexor de flujo (11) o el multiplexor de retorno (12) pueden diseñarse cada uno como una válvula más compleja sin requerir una pluralidad de válvulas individuales (16). Por ejemplo, este multiplexor (11, 12) puede diseñarse en forma de un disco con al menos una abertura que opcionalmente conecta varias líneas de conexión a los recipientes (2) con una línea común. Un recipiente (2) específico puede seleccionarse girando el disco. El disco giratorio también puede sustituirse por un eje desplazable que tiene al menos un canal de paso. Moviendo el eje, uno de los envases (2) puede entonces ser seleccionado.
Mediante la realización ilustrada y descrita del dispositivo 1 se consigue que para sacar el líquido 3 del recipiente 2 no haya que rellenar el líquido 2 enfriado para mantener el volumen. Esto también elimina la necesidad de proporcionar estratificación entre el líquido 3 caliente y frío en el recipiente 2, lo que puede conducir a una pérdida de calor considerable.
Para controlar correctamente las válvulas 16 del multiplexor de flujo 11 y del multiplexor de retorno 12, se proporciona un controlador 18. Este controlador 18 está en conexión operativa con un sensor de presión 19, que se encuentra en el lado de aspiración de la bomba 17. Cuanto menor sea el nivel de llenado en el recipiente 2 seleccionado, menor será la presión en el sensor de presión 19, ya que la bomba 17 debe vencer una altura de aspiración correspondiente además de la resistencia al flujo. Esto significa que la presión determinada por el sensor de presión 19 puede utilizarse como medida del nivel de llenado del líquido 3 en el recipiente 2 seleccionado.
En el retorno 14 hay otro sensor de presión 20, que también está conectado al controlador 18. Este sensor de presión 20 detecta la contrapresión del recipiente 2 seleccionado por el multiplexor de retorno 12 para el llenado. Cuanto mayor sea el nivel de llenado de ese recipiente 2, mayor será la contrapresión detectada por el sensor de presión 20. De este modo, el sensor de presión 20 proporciona una medida del nivel de llenado del recipiente 2 que se va a llenar.
El controlador 18 controla los sensores de presión 19, 20 para evitar que el recipiente 2 del que se extrae el fluido 3 se vacíe o que el recipiente 2 en el que se llena el fluido 3 se desborde. Alternativa o adicionalmente, el recipiente 2 también puede estar equipado con al menos una válvula accionada por flotador para evitar que se vacíe y/o desborde. El controlador 18 también está conectado a los sensores de temperatura 21 instalados en cada uno de los recipientes 2. Estos sensores de temperatura 21 determinan las temperaturas del líquido 3 almacenado en el recipiente 2 respectivo. Alternativamente, también se ha pensado en integrar los sensores de temperatura 21 en el flujo 13 y/o el retorno 14. En este caso, el controlador 18 solo recibe información sobre la temperatura del líquido 3 almacenado a medida que se llena o se retira del recipiente 2. Para determinar la temperatura respectiva del líquido en los recipientes 2 en otros momentos, el controlador 18 debe calcular el perfil de temperatura del líquido 3 en los recipientes 2 basándose en los datos obtenidos de los sensores de temperatura 21 mediante el cálculo de un modelo de pérdidas de calor que tenga en cuenta las temperaturas de todos los recipientes 2 adyacentes. De este modo, se simplifica considerablemente el sistema de sensores a expensas del esfuerzo computacional en el controlador 18 y de la precisión de la determinación de la temperatura de los líquidos 3. El controlador 18 recibe información sobre el nivel de temperatura solicitado por el sistema de calefacción 15 a través de una línea de solicitud 22 y compara este nivel de temperatura con las temperaturas de los recipientes 2 transmitidas al controlador 18 por los sensores de temperatura 21. Los recipientes 2 cuya temperatura es inferior a la temperatura solicitada no se tienen en cuenta. De entre los recipientes 2 que cumplen el nivel solicitado, el controlador 18 selecciona preferentemente el que tiene la temperatura más baja que sea justo suficiente. De este modo, los niveles de temperatura presentes en los recipientes 2 se utilizan de forma óptima para cumplir el requisito de temperatura respectivo.
Para recalentar el líquido 3 almacenado en los depósitos 2, el flujo 13 y el retorno 14 se conectan al sistema de calefacción 15 a través de válvulas de tres vías 23. Estas válvulas de tres vías 23 permiten una derivación a una fuente de calor 24, con lo que también son posibles flujos de fluido paralelos a través del sistema de calefacción 15 y la fuente de calor 24. Puede elegirse libremente si el sistema de calefacción 15 se alimenta con fluido 3 procedente de los depósitos 2, además de la fuente de calor 24, o si parte del fluido 3 calentado por la fuente de calor 24 se almacena en los depósitos 2. Esto depende esencialmente de la demanda de calor del sistema de calefacción 15 y de la cantidad de calor disponible de la fuente de calor 24. Para ello, las válvulas de tres vías 23 también son controladas por el controlador 18. El controlador 18 comprueba la demanda de calor mediante sensores de temperatura 25, 26 en la ida 13 y en el retorno 14 y, a continuación, ajusta las válvulas de tres vías 23 en función de la demanda de calor.
La Figura 2 muestra una vista en sección de un detalle del dispositivo 1 según la Figura 1, donde los mismos signos de referencia designan las mismas partes. Los recipientes 2 están formados por una película de plástico 30 resistente a la tracción pero que cambia de forma, que está soportada por una red no representada y suspendida de un bastidor 31. La finalidad de la película de plástico 30 es que el recipiente 2 sea lo más ligero y fácil de transportar posible. El bastidor 31 consta de pies de apoyo 32, que se disponen entre los recipientes 2 y soportan el peso de los recipientes 2 adyacentes respectivamente. Como alternativa a la ilustración de la figura 2, varios de los recipientes 2 también pueden disponerse entre los pies de apoyo 32 para reducir de este modo el volumen del recipiente. Estos pies de apoyo 32 están conectados mediante conectores 33 a travesaños 34, que forman un cuadrado por encima de cada recipiente 2, por ejemplo. Los recipientes 2 están suspendidos de estos travesaños 34 por medio de cuerdas 35. Alternativamente, también podrían formarse bucles en los recipientes 2, que se sujetan a las barras transversales 34.
La Figura 3 muestra una representación espacial de un conector 33, que puede preverse en cada punto de conexión entre las patas de apoyo 32 y las barras transversales 34. Este conector 33 consta esencialmente de seis cilindros 40, dos de los cuales están alineados axialmente. Estos pares de cilindros 40 alineados axialmente están dispuestos perpendicularmente entre sí, de modo que se obtienen de este modo conexiones para las tres direcciones espaciales ortogonales. Los cilindros 40 están dimensionados de tal manera que pueden insertarse en los pies de apoyo tubulares 32 o en los travesaños 34. De este modo, se obtiene una conexión firme del bastidor 31.
En particular, si el bastidor 31 se va a disponer de forma independiente, la conexión de los pies de apoyo 32 y las barras transversales 34 con el conector 33 se puede realizar mediante bolas 41 pretensadas elásticamente. Para ello, los pies de apoyo 32 y las barras transversales 34 disponen de los correspondientes rebajes 42, que pueden verse en la Figura 2.
Alternativamente, también es posible prever cualquier otro dispositivo de seguridad conocido por el experto. Por ejemplo, podrían preverse en el conector 33 los correspondientes orificios roscados en los que encajar tornillos para fijar las patas de apoyo 32 o las varillas transversales 34.
Listado de signos de referencia
1 Dispositivo 34 Barra transversal
2 Recipiente 35 Cable
3 Líquido 40 Cilindro
4 Gas 41 Bola
5 Conexión 42 Hueco
6 Tubo de inmersión
7 Suelo
7 Extremo inferior
9 Conducto de líquido
10 Conducto de gas
11 Multiplexor de flujo
12 Multiplexor de retorno
13 Línea de alimentación
14 Retorno
15 Sistema de calefacción
16 Válvula
17 Bomba
19 Controlador
19 Sensor de presión
20 Sensor de presión
21 Sensor de temperatura
22 Línea de solicitud
23 Válvula de tres vías
24 Fuente de calor
25 Sensor de temperatura
26 Sensor de temperatura
30 Lámina de plástico
31 Bastidor
32 Pie de apoyo
33 Conector

Claims (12)

REIVINDICACIONES
1. Dispositivo para el almacenamiento de energía térmica mediante al menos un líquido (3) que está previsto en recipientes (2) que pueden recibir el al menos un líquido (3) y al menos un gas (4) para la compensación de volumen, en donde los recipientes (2) están en conexión de comunicación por el lado del gas y pueden conectarse selectivamente a al menos un flujo (13) y al menos un retorno (14) por el lado del líquido a través de conductos de líquido (9) que pueden cerrarse mediante válvulas (16), de manera que los recipientes (2) pueden utilizarse opcionalmente como fuente de calor o disipador de calor, en donde las válvulas (16) forman un multiplexor de flujo (11) y/o de retorno (12), caracterizado porque el al menos un recipiente (2) se mantiene suspendido de al menos un bastidor (31).
2. Dispositivo de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado porque al menos dos de los recipientes (2) están en conexión de comunicación por el lado del gas a través de al menos un conducto de gas (10).
3. Dispositivo de acuerdo con la reivindicación 2, caracterizado porque el al menos un conducto de gas (10) forma un sistema cerrado con los recipientes (2).
4. Dispositivo de acuerdo con al menos una de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque uno de los conductos de líquido (9) conduce a cada uno de los recipientes (2), a través del cual el recipiente (2) se llena o vacía selectivamente del al menos un líquido (3).
5. Dispositivo de acuerdo con al menos una de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado porque el al menos un gas (4) está separado del al menos un líquido (3) por al menos una pared de recipiente que cambia de forma.
6. Dispositivo de acuerdo con la reivindicación 5, caracterizado porque al menos un sensor (19, 20, 21) está previsto en el flujo de avance (13) y/o en el flujo de retorno (14).
7. Dispositivo de acuerdo con al menos una de las reivindicaciones 1 a 6, caracterizado porque el al menos un bastidor (31) es de construcción modular y presenta pies de apoyo (32) capaces de soportar un peso de recipientes (2) adyacentes.
8. Dispositivo de acuerdo con al menos una de las reivindicaciones 1 a 7, caracterizado porque el al menos un bastidor (31) se mantiene unido mediante conectores (33).
9. Dispositivo de acuerdo con al menos una de las reivindicaciones 1 a 8, caracterizado porque el al menos un bastidor (31) puede soportar recipientes (2) dispuestos uno sobre otro, que están al menos en parte desacoplados hidrostáticamente.
10. Dispositivo de acuerdo con la reivindicación 9, caracterizado porque la suma de los volúmenes de almacenamiento de los recipientes (2) está dimensionada de tal manera que es superior a la cantidad del al menos un líquido (3) a almacenar en al menos el volumen máximo de llenado de uno de los recipientes (2).
11. Dispositivo de acuerdo con al menos una de las reivindicaciones 1 a 10, caracterizado porque el al menos un gas (4) es biológicamente inerte.
12. Dispositivo de acuerdo con al menos una de las reivindicaciones 1 a 11, caracterizado porque se prevé al menos un controlador (18) que monitoriza el estado de llenado de los recipientes (2) y controla al menos una de las válvulas (16) de tal manera que se evita el desbordamiento y/o el vaciado de los recipientes (2).
ES17803776T 2016-11-07 2017-11-07 Dispositivo de almacenamiento de energía térmica Active ES2950444T3 (es)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE202016006835.1U DE202016006835U1 (de) 2016-11-07 2016-11-07 Vorrichtung zum Speichern von thermischer Energie
PCT/EP2017/001290 WO2018082815A2 (de) 2016-11-07 2017-11-07 Vorrichtung zum speichern von thermischer energie

Publications (1)

Publication Number Publication Date
ES2950444T3 true ES2950444T3 (es) 2023-10-10

Family

ID=60450568

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
ES17803776T Active ES2950444T3 (es) 2016-11-07 2017-11-07 Dispositivo de almacenamiento de energía térmica

Country Status (5)

Country Link
EP (1) EP3535538B8 (es)
DE (1) DE202016006835U1 (es)
ES (1) ES2950444T3 (es)
PL (1) PL3535538T3 (es)
WO (1) WO2018082815A2 (es)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
BE1026308B1 (nl) * 2018-10-08 2019-12-18 Vero Duco Nv Thermisch systeem en werkwijze om deze aan te sturen
NO20200447A1 (en) * 2020-04-14 2021-10-15 Kyoto Group As Thermal Energy Storage Device

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2923480A1 (de) * 1979-06-09 1980-12-18 Erno Raumfahrttechnik Gmbh Verfahren zur speicherung von insbesondere niedertemperatur-waerme
DE2943797C2 (de) * 1979-10-30 1984-05-17 Otmar Dipl.-Ing. 8000 München Schäfer Verfahren und Vorrichtung zum abwechselnden Heizen und Kühlen eines Wärmetauschers
DE3145197C2 (de) * 1981-11-13 1986-01-02 Otmar Dipl.-Ing. 8000 München Schäfer Wärmespeicherbehälter für eine Heiz-Kühl-Anlage mit Wärmerückgewinnung
EP0287319B1 (en) * 1987-04-14 1992-11-11 Uwe Rockenfeller Chemical energy storage system
JP2003240464A (ja) * 2002-02-18 2003-08-27 Energy Support Corp 蓄熱装置
DE202009018043U1 (de) * 2009-03-09 2010-12-02 Rawema Countertrade Handelsgesellschaft Mbh Wärmespeichersystem
DE102011000655B4 (de) * 2010-02-11 2023-02-23 Uwe Athmann Wärmetransportsystem
DE102011053349B4 (de) * 2011-09-07 2022-02-24 Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt e.V. Wärmespeichersystem und Verfahren zum Speichern von Wärme
DE102011055014A1 (de) * 2011-11-03 2013-05-08 Gerald Weindel Energiespeicher zur Speicherung thermischer Energie
WO2015022693A1 (en) 2013-08-15 2015-02-19 Chromagen Agricultural Cooperative Society Ltd. Expandable boiler

Also Published As

Publication number Publication date
EP3535538B1 (de) 2023-06-07
DE202016006835U1 (de) 2018-02-09
WO2018082815A2 (de) 2018-05-11
EP3535538C0 (de) 2023-06-07
EP3535538B8 (de) 2023-07-26
PL3535538T3 (pl) 2023-10-30
EP3535538A2 (de) 2019-09-11
WO2018082815A3 (de) 2018-07-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
ES2950444T3 (es) Dispositivo de almacenamiento de energía térmica
US4827735A (en) Off peak storage device
ES2403226T3 (es) Depósito mejorado para contener líquidos
ES2301299B1 (es) Dispositivo para la alimentacion de combustible de una instalacion de produccion de energia de un buque.
ES2471147T3 (es) Instalación de agua caliente
US9309870B2 (en) Thermal actuator
ES2763902T3 (es) Procedimiento para hacer funcionar una planta de almacenamiento de energía térmica
ES2634318T3 (es) Sistema de generación de energía flotante
ES2818983T3 (es) Sistema de calentamiento de agua sanitaria
KR20200100691A (ko) 양어장 및 작동 방법
CN104203803A (zh) 饮水机
ES2228261B1 (es) Modulo transitable calefactado para animales de establo.
ES2704988T3 (es) Procedimiento para suministrar un medio refrigerante en un circuito secundario
ES2947586T3 (es) Dispositivo combinado de calentamiento simultáneo del agua sanitaria y del agua de calefacción de un local
ES2264719T3 (es) Aparato de almacenamiento de calor por termosifon.
BRPI0614195A2 (pt) dispositivo de aprovisionamento de lÍquido em aeronave, e, uso do mesmo
ES2303007T3 (es) Sistema de climatizacion de edificios.
WO2013153420A1 (es) Calentador solar con bajas perdidas térmicas y métodos de instalación del mismo
CN105684865A (zh) 一种植物架、植物无土栽培系统、自动化蔬菜大棚
KR102187534B1 (ko) 염소투입기
KR20180001554A (ko) 자연 난방 에너지체에 삽입 설치되는 직립식 유체 열교환기
ES2568179T3 (es) Estación para el vaciado de un contenedor de productos fluidos o pastosos a granel, del tipo conocidos como IBC
JP4207867B2 (ja) 貯湯式給湯装置
ES2703205T3 (es) Elemento de refrigeración para refrigerar el líquido de refrigeración en una piscina de elementos combustibles, sistema correspondiente, piscina de elementos combustibles e instalación nuclear
ES2947632T3 (es) Dispositivo combinado de calentamiento del agua sanitaria y del agua de calefacción de un local con intercambiador de calor de tres fluidos