ES2961198T3 - Una planta de almacenamiento de energía térmica - Google Patents

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Aalborg CSP AS
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Abstract

Esta divulgación se refiere a una planta de almacenamiento de energía térmica para almacenar energía térmica de una fuente de energía, comprendiendo la planta de almacenamiento: un depósito de líquido para acoplarse a una fuente de energía y que comprende un volumen de depósito con un lado superior, coincidiendo dicho lado superior con un líquido nivel de un líquido de almacenamiento de energía térmica en el depósito de líquido, y una cubierta de superficie que comprende un material aislante, tal como poliestireno extruido (XPS), para retener la energía térmica almacenada en dicho líquido, dicha cubierta de superficie cubre al menos parcialmente dicho lado superior, dicha superficie la cubierta está dividida en al menos un primer y un segundo segmento de cubierta de superficie colocados adyacentemente entre sí y cada uno comprende una periferia circunferencial, en donde el primer segmento de cubierta de superficie comprende además un primer dispositivo de inclinación, un peso del primer dispositivo de inclinación inclina una superficie de drenaje del primer segmento de cubierta de superficie desde su periferia circunferencial hacia abajo hacia una primera ubicación de drenaje del primer segmento de cubierta de superficie, por lo que el agua del precipitado que cae sobre el primer segmento de cubierta de superficie fluirá por gravedad hacia la primera ubicación de drenaje desde donde se puede drenar el primer segmento de cubierta de superficie, y en el que el segundo segmento de cubierta de superficie comprende además de manera similar un segundo dispositivo de inclinación, un peso del segundo dispositivo de inclinación inclina una superficie de drenaje del segundo segmento de cubierta de superficie desde su periferia circunferencial hacia abajo hacia una segunda ubicación de drenaje del segundo segmento de cubierta superficial, mediante el cual el agua del precipitado que cae sobre el segundo segmento de cubierta superficial fluirá por gravedad hacia la segunda ubicación de drenaje donde puede ser drenada desde el segundo segmento de cubierta superficial. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN
Una planta de almacenamiento de energía térmica
Campo de la invención
La presente divulgación se refiere a una planta de almacenamiento de energía térmica para almacenar energía térmica.
Antecedentes de la invención
El almacenamiento de energía térmica es un tema de creciente importancia en todo el mundo, ya que puede proporcionar una parte significativa de la solución para cumplir con las regulaciones de emisiones cada vez más estrictas en el campo del suministro de energía. Con el aumento constante de los precios de los combustibles fósiles, el almacenamiento de energía térmica tiene el potencial de ser una solución más rentable para satisfacer las demandas de energía.
Las plantas de almacenamiento de energía térmica tradicionales suelen utilizar recipientes muy grandes hechos de metal u hormigón llenos de agua para almacenar la energía térmica capturada por los colectores térmicos. Otros enfoques implican excavar pozos muy grandes en el suelo, que pueden cubrirse con un revestimiento antes de que se llenen con agua, que a su vez se utiliza para almacenar energía térmica de una fuente de energía térmica. Estos pozos de almacenamiento de energía térmica dependen de una cubierta de superficie para aislar y evitar que la energía térmica escape de la superficie superior abierta del pozo.
Tales pozos de almacenamiento de energía térmica pueden estar asociados con inconvenientes, incluyendo que la cubierta de la superficie es propensa a fugas y tiene una vida útil insatisfactoria, lo que puede reducir la eficacia del sistema.
Otro problema es que la cubierta de la superficie puede dañarse debido a las tensiones y fuerzas impuestas sobre ella como resultado de la expansión o evaporación del agua en el pozo.
Además, puede ser difícil determinar la ubicación y motivo de una fuga. Esto puede ser particularmente difícil cuando el agua ha ingresado a la cubierta superficial. Aún más, el revestimiento que separa el agua del suelo que rodea el pozo de almacenamiento también puede tener fugas, lo que resulta en que el agua caliente del pozo escape al suelo circundante. A medida que aumenta el tamaño de los pozos de almacenamiento de energía térmica, también aumenta la importancia de los posibles inconvenientes.
DE 2657244 A1, en el que se basa el preámbulo de la reivindicación 1, revela un gran depósito de agua formado en un lago para retener el agua caliente entre su producción por el sistema de enfriamiento de una central eléctrica y su uso por una red de calefacción urbana. El agua entra y sale por tuberías. La superficie está cubierta por una tapa flotante de material plástico termoaislante. Una bomba sumergida en el depósito eleva el agua a través de una abertura en la tapa para que fluya sobre la parte superior de la tapa y regrese por gravedad a través de otras aberturas en la tapa. El agua absorbe la radiación solar como una fuente de calor adicional mientras fluye sobre la tapa. Una cubierta exterior sujeta encima de la tapa por los soportes reduce la pérdida de calor por convección y radiación a la atmósfera
US 5.555.877 revela una cobertura para soportar el clima tormentoso y el calentamiento solar creciente de un cuerpo de agua se elimina sobre la superficie del agua. La cubierta es más transparente a la radiación visible del sol que a la radiación infrarroja y está anclada y sellada alrededor de su periferia sobre la superficie del cuerpo de agua. Se proporcionan medios para reducir la presión entre la parte inferior de la cubierta y la parte superior del agua a la subatmosférica, y para inundar la superficie superior de la cubierta con una capa de agua y drenar la capa de agua de la parte superior de la cubierta.
En este contexto, un objetivo de la divulgación es mejorar y/o resolver uno o más de estos problemas.
De acuerdo con un primer aspecto de esta divulgación, este y/u otros objetivos son atendidos por una planta de almacenamiento de energía térmica para almacenar energía térmica de una fuente de energía, la planta de almacenamiento comprende:
un depósito de líquido para acoplarse a una fuente de energía y que comprende un volumen de depósito con un lado superior, dicho lado superior coincide con un nivel de líquido de un líquido de almacenamiento de energía térmica en el depósito de líquido, y
una cubierta de superficie que comprende un material aislante, como el poliestireno extruido (XPS), para retener la energía térmica almacenada en dicho líquido, dicha cubierta de superficie cubriendo al menos parcialmente dicha parte superior, dicha cubierta de superficie se divide en al menos un primer y un segundo segmentos de cubierta de superficie posicionados adyacentes entre sí y cada uno comprende una periferia circunferencial, diferenciándose porque el primer segmento de cubierta de superficie comprende además un primer dispositivo de inclinación, un peso del primer dispositivo de inclinación que inclina una superficie de drenaje del primer segmento de cubierta de superficie desde su periferia circunferencial hacia abajo hacia una primera ubicación de drenaje del primer segmento de cubierta de superficie, por lo que el agua del precipitado que cae en el primer segmento de la cubierta de superficie fluirá por gravedad hacia el primer lugar de drenaje donde se puede drenar desde el primer segmento de la cubierta de superficie,
el segundo segmento de cubierta de superficie comprende igualmente un segundo dispositivo de inclinación, un peso del segundo dispositivo de inclinación que inclina una superficie de drenaje del segundo segmento de cubierta de superficie desde su periferia circunferencial hacia abajo hacia una segunda ubicación de drenaje del segundo segmento de cubierta de superficie, por lo que el agua del precipitado que cae en el segundo segmento de cubierta de superficie fluirá por gravedad hacia la segunda ubicación de drenaje, donde se puede drenar desde el segundo segmento de cubierta de superficie, y
en donde el peso del dispositivo de inclinación aumenta desde una periferia circunferencial respectiva hacia la ubicación de drenaje respectiva del primer y/o segundo segmento de cubierta de superficie.
Un “dispositivo de inclinación” de acuerdo con la presente divulgación, puede ser de cualquier material adecuado y puede comprender una o más partes u objetos del dispositivo de inclinación, por ejemplo, una pluralidad de pesos, partículas individuales de un dispositivo de inclinación de partículas que también pueden denominarse granos individuales de un dispositivo de inclinación granular.
El primer y el segundo dispositivos de inclinación pueden ser sustancialmente idénticos.
Se puede proporcionar un dispositivo de inclinación por encima, en o por debajo de un segmento de cubierta de superficie. El dispositivo de inclinación se puede proporcionar en y/o sobre partes de un segmento de superficie de cubierta de superficie. Un dispositivo de inclinación cubre al menos parcialmente un segmento de cubierta de superficie. Un dispositivo de inclinación puede cubrir sustancialmente un segmento de cubierta de superficie completo.
El aumento en el peso puede ser un aumento en peso escalonado, o continuo, como lineal, o curvado, o en arco, del dispositivo de inclinación hacia la ubicación de drenaje. El aumento en peso escalonado del dispositivo de inclinación se puede proporcionar en pasos de incrementos predeterminados en partes predeterminadas de un segmento de cubierta de superficie para proporcionar una inclinación deseada de una superficie de drenaje.
Esto puede proporcionar una cubierta de superficie con la inclinación deseada y garantizar la inclinación de toda la superficie de drenaje.
“Ubicación de drenaje” de acuerdo con la presente divulgación puede entenderse como una ubicación que facilita el drenaje de un líquido.
Se puede lograr “drenado desde el primer segmento de cubierta de superficie” incluyendo una abertura de drenaje, un pozo, una bomba, un sistema de drenaje, tuberías, etc. en o conectado a una ubicación de drenaje. “Drenado del segundo segmento de cubierta” puede lograrse de manera similar.
La ubicación de drenaje se puede proporcionar sustancialmente en un punto central o medio del segmento de cubierta de superficie respectivo. La ubicación de drenaje puede estar equidistante de una periferia circunferencial de la misma. La ubicación de drenaje de un segmento de cubierta de superficie puede ser una porción de un segmento de cubierta de superficie que está desplazado en una dirección de altura desde la periferia circunferencial del segmento de cubierta de superficie respectivo.
Una superficie de drenaje puede ser una superficie exterior de la cubierta de la superficie y/o una superficie en la cubierta de la superficie.
Se puede proporcionar un revestimiento de drenaje por encima o por debajo de un dispositivo de inclinación. El revestimiento de drenaje puede tener una superficie de drenaje. “Revestimiento de drenaje” según la presente divulgación, puede ser un revestimiento que facilita el drenaje de un líquido. El revestimiento de drenaje puede ser sustancialmente hermético a fluidos y/o sustancialmente hermético a líquidos.
La inclinación de los segmentos de cubierta de superficie respectivos hacia los lugares de drenaje respectivos puede tener el efecto de que el líquido, por ejemplo, el agua de la precipitación en un segmento de cubierta de superficie, fluya hacia la ubicación de drenaje respectiva de ese segmento de cubierta de superficie debido a la gravedad. De esta manera, el líquido en o sobre un primer segmento de cubierta de superficie puede mantenerse separado del líquido en o sobre un segundo segmento de cubierta de superficie. Por lo tanto, los segmentos de cubierta de superficie se pueden drenar individualmente.
El término “inclinación” puede definirse como un segmento de cubierta de superficie sesgado o inclinado de tal manera que hay un desplazamiento en una dirección de altura, entre una periferia circunferencial del segmento de cubierta de superficie y una ubicación de drenaje del mismo.
“Inclinado” puede entenderse como si estuviera ladeado o inclinado en relación con la horizontal. Una dirección de altura puede extenderse verticalmente.
La planta de almacenamiento puede estar en una posición instalada. Las periferias circunferenciales de uno o más o todos los segmentos de la cubierta de superficie pueden extenderse sustancialmente en forma horizontal y/o pueden proporcionarse a sustancialmente la misma altura vertical.
La cubierta de la superficie puede extenderse en una dirección de anchura, longitud y altura.
Adicionalmente o alternativamente, la “inclinación” puede definirse como una superficie de drenaje de un segmento de cubierta de superficie que está en rampa o inclinando hacia un lugar de drenaje del mismo. La inclinación de una superficie de drenaje puede ser continua, por ejemplo, lineal. Adicionalmente o alternativamente, la “inclinación” puede definirse como una superficie de drenaje de un segmento de cubierta de superficie que tiene un gradiente negativo desde una periferia de la misma hacia una ubicación de drenaje de la misma.
El gradiente puede estar en el rango de -1:200 - -1:10, -1:150 - -1:10, - 1:100 - -1:10, o -1:50 - -1:10 cambio vertical: cambio horizontal desde una periferia circunferencial de un segmento de cubierta de superficie hacia abajo en dirección a una ubicación de drenaje del mismo. El término “gradiente” puede denominarse alternativamente “pendiente”.
La superficie de drenaje del primer y/o segundo segmentos de cubierta de superficie puede inclinarse hacia abajo desde la horizontal hacia una ubicación de drenaje del segmento de cubierta de superficie respectivo en un ángulo entre 0<90°, 0<75°, 0<60°, 0<45°, 0<30°, 0<15° o 0,1-10°.
Uno o más dispositivos de inclinación pueden inclinarse de manera similar hacia abajo hacia una ubicación de drenaje respectiva de un segmento de cubierta de superficie. El dispositivo de inclinación puede inclinarse con un gradiente diferente del gradiente del segmento de cubierta de superficie respectivo. El dispositivo de inclinación puede inclinarse con un gradiente inferior al gradiente del segmento de cubierta de superficie respectivo. El dispositivo de inclinación puede inclinarse con un gradiente superior al gradiente del segmento de cubierta de superficie respectivo. El dispositivo de inclinación puede inclinarse en un gradiente entre -1:10 - -1:500, -1:100 - -1:500, -1:200 - -1:500, -1:300 - - 1:500-, o 1:400 - -1:500 cambio vertical- cambio horizontal.
Uno o más dispositivos de inclinación pueden inclinarse hacia abajo desde la posición horizontal hacia una ubicación de drenaje del segmento de cubierta de superficie respectivo en un ángulo entre 0<90°, 0<75°, 0<60°, 0<45°, 0<30°, 0<15° o 0,1-10°.
El dispositivo de inclinación que se inclina con un gradiente diferente al segmento de cubierta de superficie respectivo puede proporcionar un buen paso del líquido, como por ejemplo de precipitados, como lluvia que cae sobre la cubierta de la superficie, a través del dispositivo de inclinación. También puede proporcionar una buena superficie para caminar sobre la cubierta de superficie, por ejemplo, durante la instalación o un mantenimiento potencial de la misma.
El depósito de líquido puede tener un volumen de depósito de al menos 50.000 m3, 100.000 m3, 250.000 m3, 500.000 m3, 1.000.000 m3, 2.000.000 m3, 4.000.000 m3, o incluso más.
El depósito de líquido puede estar incrustado en una depresión para proporcionar el lado superior y estar sustancialmente rodeado por material de tierra en una serie de lados restantes del depósito de líquido. La parte superior puede tener una extensión de área de al menos 10.000 m2, 50.000 m2, 100.000 m2, 150.000 m2, o superior.
El depósito de líquido puede comprender un revestimiento que cubra sustancialmente dichos lados restantes para separar sustancialmente el líquido en el depósito de líquido de dichos materiales de tierra circundantes.
El término “fuente de energía térmica” puede entenderse como energía solar, energía geotérmica, incineradores, intercambiadores de calor, etc. La fuente de energía térmica también puede ser la energía térmica producida a partir de la energía o el exceso de energía producida por turbinas eólicas, colectores solares, incineradores de residuos y otras centrales eléctricas, como las utilizadas en la calefacción urbana o la generación de electricidad. También puede ser calor capturado de edificios, estaciones de servidores, agua de refrigeración de centrales eléctricas, etc. y/o generación de energía en general.
El líquido de almacenamiento térmico puede ser cualquier líquido adecuado para almacenar energía térmica. El líquido de almacenamiento térmico puede ser o estar compuesto o consistir esencialmente en agua.
La cubierta de la superficie puede comprender al menos una capa de material aislante sólido. La cubierta de la superficie puede cubrir esencialmente dicho lado superior del depósito de líquido.
La cubierta de la superficie puede comprender una o más capas aislantes. Una o más capas aislantes pueden comprender o consistir sustancialmente en materiales aislantes como lana mineral, polietileno (PE), como polietileno expandido (EPE) o copolímeros de polietileno expandido (EPC) y/o poliestireno (PS), como poliestireno extruido (XPS), poliisocianurato, lana de roca, fibra de vidrio, fibras naturales, perlita, polímeros, elastómeros y/o combinaciones de los mismos.
La cubierta de la superficie puede comprender dos o más capas de material aislante.
Una capa de material aislante situada más cerca de la parte superior puede ser de mayor densidad que las otras capas de material aislante.
Esto puede tener la ventaja de estabilizar la cubierta de la superficie tanto en uso como durante la fabricación. Esto puede tener la ventaja adicional de mejorar la facilidad de mantenimiento de la cubierta de la superficie, por ejemplo, al caminar sobre la cubierta.
La cubierta de la superficie puede estar flotando sobre una superficie de nivel de líquido del líquido en el depósito de líquido.
La división de la cubierta de superficie en segmentos individuales de la cubierta puede tener el efecto de reducir la diferencia de altura que es creada por el peso del líquido, tal como precipitación que cae sobre la cubierta de superficie, sobrecargado la cubierta de superficie. Para las cubiertas de superficie que comprenden solo un segmento, el líquido que se acumula en la cubierta de superficie puede fluir y acumularse en un solo lugar en la cubierta de superficie, es decir, el peso de sustancialmente toda o la totalidad de la precipitación puede acumularse en un solo lugar en la cubierta de superficie. Esto puede causar que la única ubicación de la cubierta de la superficie se empuje hacia abajo bajo el peso del líquido formando una depresión en la cubierta de la superficie y creando así una gran diferencia de altura entre la depresión y el resto de la cubierta de la superficie. Esto puede poner estrés y tensión en la cubierta de la superficie. La división de la cubierta de superficie en segmentos individuales de cubierta de superficie puede crear varias ubicaciones en la cubierta de superficie para que el líquido fluya y se recoja. Esto puede significar una menor recolección de líquido, y por lo tanto menos peso que recolectar, en cada ubicación y, por lo tanto, una menor diferencia de altura entre una depresión y los picos de la cubierta de superficie puede ser creada por el peso del líquido que recarga la cubierta de superficie. Esto puede tener el efecto de reducir la tensión en la cubierta de la superficie.
Un efecto adicional de esto puede ser que como menos líquido puede acumularse en cada ubicación, se pueden utilizar bombas más pequeñas para bombear el líquido. Esto puede ser aún más ventajoso en lluvias muy fuertes, ya que el agua puede ser bombeada lejos de varias ubicaciones diferentes, lo que puede ser más eficaz que el bombeo de líquido que sobrecarga el segmento de cubierta de superficie desde una sola ubicación. Al utilizar varias bombas más pequeñas, también puede ser posible proporcionar una mayor capacidad de bombeo. Esto puede proporcionar seguridad ya que el agua puede ser bombeada eficazmente lejos de la cubierta de la superficie incluso durante las lluvias fuertes.
La división de la cubierta de la superficie en segmentos de cubierta puede tener el efecto de permitir que la ubicación de una posible fuga se reduzca a un solo segmento de cubierta de superficie. Esto puede mejorar la facilidad con la que se puede determinar la ubicación de una fuga, ya que se debe analizar un área mucho más pequeña. Puede tener el efecto adicional de que una fuga en la cubierta de la superficie puede estar contenida dentro del segmento donde se produjo la fuga.
La división de la cubierta de superficie en segmentos de la cubierta puede tener el efecto adicional de que el mantenimiento de la cubierta de superficie se mejore, ya que los segmentos individuales se pueden mantener por separado sin afectar a otros segmentos de la cubierta, por ejemplo, al reparar una fuga.
La división de la cubierta de la superficie en segmentos de cubierta de superficie también puede tener el efecto de que la sustitución de la cubierta de superficie se mejora, ya que un solo segmento de cubierta se puede sustituir por separado de la cubierta de superficie en lugar de reemplazar toda la cubierta de la superficie. Esto puede tener el efecto adicional de que la eficiencia de la planta de almacenamiento de energía térmica se mejore durante el mantenimiento o la sustitución, ya que solo debe retirarse un segmento de la cubierta de superficie, dejando intacta la cubierta de superficie restante, por lo tanto, el depósito de líquido estará mejor aislado que si se tuviera que quitar toda la cubierta de la superficie.
La división de la cubierta de superficie en segmentos de cubierta de superficie también puede mejorar la facilidad de transporte de la cubierta de superficie al sitio, ya que puede ser transportada en segmentos separados. La cubierta de la superficie se puede montar en el sitio.
La división de la cubierta de superficie en segmentos de cubierta de superficie puede tener el efecto de que la durabilidad y la resistencia de la cubierta de superficie se mejoran, ya que es más capaz de soportar las expansiones y contracciones térmicas. Un efecto adicional puede ser que el aire bajo la cubierta de la superficie pueda ser transportado a las rejillas de ventilación o válvulas.
Dos, o tres, o cuatro o más, o todos los segmentos de la cubierta de superficie pueden ser sustancialmente del mismo tamaño y forma, y/o sustancialmente idénticos.
Cada segmento de la cubierta de superficie puede tener una extensión del área de la superficie superior de por lo menos 1/8, 1/10, 1/16, 1/25, 1/32, 1/40, o 1/50 de dicha extensión de área de dicha superficie superior.
Los segmentos de la cubierta de superficie pueden tener forma de placa.
Los segmentos de cubierta de superficie pueden proporcionarse como módulos separados, que se pueden unir entre sí durante el ensamble de la planta de almacenamiento.
Una “planta de almacenamiento de energía térmica” puede ser una planta de almacenamiento de energía térmica, como un estanque de sumidero de almacenamiento térmico.
El término “sólido” puede entenderse potencialmente como no fluido.
El término “drenado” puede entenderse potencialmente como “ser causado a abandonar la superficie de algo”.
El término “individualmente” puede ser denotado de manera alternativa o incluir “independientemente” y / o “por separado”. El primer y/o segundo dispositivos de inclinación pueden comprender o constar o constar sustancialmente de materia granular.
El término “granular” en la presente divulgación puede denominarse alternativamente “particulado”.
La materia granular puede comprender o consistir sustancialmente o consistir en grava, guijarros, perlas y/o piedras. La materia granular se puede elegir del grupo que consiste en grava gruesa, grava media, grava fina, arena gruesa, arena media, y/o arena fina, según ISO 14688-1:2002, o combinaciones de los mismos.
Se ha encontrado que esto proporciona una buena distribución del dispositivo de inclinación y permite que el líquido, como el agua de la precipitación que cae sobre la cubierta de la superficie, pase bien a través del dispositivo de inclinación. El grosor de una capa de uno o más de los dispositivos de inclinación puede aumentar desde la periferia circunferencial del segmento de cubierta de superficie respectivo hacia la ubicación de drenaje respectiva de los mismos.
Un espesor de capa puede extenderse o extenderse sustancialmente en una dirección perpendicular a una superficie superior de un segmento de cubierta de superficie. El espesor de la capa puede extenderse en la dirección de la altura. El espesor de la capa puede estar en un rango de 1-500 mm, 1-400 mm, 1-300 mm, 1-200 mm, 1-100 mm, 1-50 mm o 1 30 mm. El grosor de la capa del dispositivo de inclinación puede ser al menos 10 mm mayor en una ubicación de drenaje de una cubierta de superficie respectiva que en una periferia circunferencial de la misma.
En una realización, el espesor de la capa puede ser de 30 mm en la periferia circunferencial de un segmento de cubierta de superficie y el espesor de la capa puede ser de 145 mm en la ubicación de drenaje de un segmento de cubierta de superficie. El espesor de la capa puede aumentar de manera escalonada, o en forma continua, como linealmente, desde la periferia circunferencial hasta la ubicación de drenaje de un segmento de cubierta de superficie hacia una ubicación de drenaje del mismo.
Un grosor de capa pequeño puede ahorrar material y costos asociados con la producción de la cubierta de superficie. Un pequeño espesor de capa también puede reducir los requisitos de resistencia de la cubierta de superficie, lo que a su vez puede reducir la cantidad de material necesario para producir la cubierta de superficie, lo que a su vez puede reducir aún más el costo asociado con la producción de la cubierta de superficie.
De manera adicional o alternativa, se puede proporcionar un dispositivo de inclinación en un segmento de cubierta de superficie de acuerdo con la masa por unidad de área. Se puede proporcionar un dispositivo de inclinación en una periferia circunferencial de un segmento de cubierta de superficie en el rango de 1-500 kg/m2 En la periferia circunferencial de un segmento de cubierta de superficie puede disponerse un dispositivo de inclinación en el rango de 1-100 kg/m 2, 1-80 kg/m2, 1-60 kg/m2 1-40 kg/m2, 1-20 kg/m2o 1-10 kg/m2. En la ubicación de drenaje de un segmento de cubierta de superficie puede suministrarse un dispositivo de inclinación en el rango de 1-500 kg/m2, 100-500 kg/m2, 200-500 kg/m2, 300-500 kg/m2 o 400-500 kg/m2. El dispositivo de inclinación puede suministrarse en una ubicación de drenaje en una cantidad de al menos 10 kg/m2 mayor que en la periferia circunferencial del segmento de cubierta de superficie respectivo. En una realización, el dispositivo de inclinación se proporciona en una periferia de un segmento de cubierta de superficie en la cantidad de 46,5 kg/m2 y en la cantidad de 226 kg/m2 en la ubicación de drenaje de la misma.
Se ha encontrado que esto proporciona una inclinación óptima de los segmentos de cubierta de superficie y un buen paso de líquido, como el agua de la precipitación que cae sobre la cubierta de la superficie, a través del dispositivo de inclinación.
El primer y/o segundo segmentos de cubierta de superficie pueden comprender al menos un contenedor de dispositivo de inclinación para contener al menos uno del primer o segundo dispositivos de inclinación respectivamente.
Al menos un contenedor de dispositivo de inclinación puede cubrir una porción predeterminada de un segmento de cubierta de superficie respectivo. Al menos el contenedor de dispositivo de inclinación puede tener una altura predeterminada que corresponda a un grosor de capa deseado de un dispositivo de inclinación. Al menos el contenedor de dispositivo de inclinación puede incluir una marca correspondiente al grosor de capa deseado del dispositivo de inclinación. Al menos el contenedor de dispositivo de inclinación puede ser un compartimiento formado integralmente o en una sola pieza con un segmento de cubierta de superficie. El espesor de capa deseado puede ser un espesor de capa deseado en una porción predeterminada de un segmento de cubierta de superficie.
AL menos el contenedor de dispositivo de inclinación puede tener diferentes alturas. Al menos el contenedor de dispositivo de inclinación puede cubrir una porción predeterminada de un segmento de cubierta de superficie. El contenedor del dispositivo de inclinación de diferentes alturas puede cubrir diferentes porciones predeterminadas de un segmento de cubierta de superficie. La altura respectiva de cada uno de al menos un contenedor de dispositivo de inclinación puede corresponder al espesor de capa deseado en una porción dada de un segmento de cubierta de superficie que cubre el contenedor de dispositivo de inclinación respectivo. Al menos el contenedor de dispositivo de inclinación puede incluir marcas a diferentes alturas que correspondan a una capa de espesor deseada del dispositivo de inclinación en la porción respectiva del segmento de cubierta de superficie.
De esta manera, el grosor de la capa del dispositivo de inclinación puede controlarse fácilmente. También puede ser posible determinar rápidamente que se ha proporcionado un espesor de capa correcto del dispositivo de inclinación en una porción dada de un segmento de cubierta de superficie determinando si un contenedor de dispositivo de inclinación se ha llenado completamente o a una altura deseada definida por una marca.
El dispositivo de inclinación puede tener una densidad superior a la densidad del líquido de almacenamiento de energía térmica.
Una densidad de al menos uno de los dispositivos de inclinación puede aumentar desde la periferia circunferencial de un segmento de cubierta de superficie hacia una ubicación de drenaje del mismo. El aumento de la densidad puede ser un aumento de escalonado, o continuo, como lineal o curvado o en arco, en la densidad del dispositivo de inclinación hacia la ubicación de drenaje. El aumento escalonado en la densidad del dispositivo de inclinación se puede proporcionar en pasos de incrementos predeterminados en porciones predeterminadas de un segmento de cubierta de superficie para proporcionar una inclinación deseada de una superficie de drenaje.
El primero de los segmentos de cubierta de superficie puede comprender un sistema de drenaje, que se aísla de un sistema de drenaje del segundo de los segmentos de cubierta de superficie, de modo que el líquido en una superficie de cada uno y/o en cada uno de dicho primer y segundo segmentos de cubierta se puede drenar individualmente en la primera o segunda ubicación de drenaje, respectivamente.
Cada uno de los sistemas de drenaje puede estar ubicado en una ubicación de drenaje de un segmento de cubierta de superficie. Cada sistema de drenaje puede extenderse por debajo de la cubierta de superficie y/o una parte inferior de la cubierta de superficie y/o un revestimiento inferior de la cubierta de superficie. Los sistemas de drenaje pueden extenderse por debajo de la parte superior del depósito de líquido.
Cada segmento de la cubierta de superficie puede comprender una barrera sustancialmente hermética a fluidos y/o sustancialmente hermética a líquidos en una periferia de la misma. Los sistemas de drenaje pueden aislarse entre sí mediante una barrera sustancialmente hermética a fluidos y/o sustancialmente hermética a líquidos.
Cada segmento de cubierta de superficie puede incluir canales de drenaje en la cubierta de superficie. Los canales de drenaje se pueden proporcionar entre las capas del material de cubierta de superficie. Además o alternativamente, los canales de drenaje pueden tener forma de tuberías. Las tuberías pueden estar hechas de un material elegido del siguiente grupo: polímeros, cerámicas, metales o combinaciones de los mismos. Los canales de drenaje pueden canalizar líquido a un pozo. El canal de drenaje puede comprender una válvula unidireccional que impida que el agua fluya desde un pozo hacia dicho canal de drenaje.
Cada sistema de drenaje puede ser un sistema de drenaje que drena el líquido aguas arriba de una salida del segmento respectivo. Esto puede tener el efecto de mejorar la localización de una fuga en la cubierta de la superficie. Esto se puede lograr determinando que un sistema de drenaje está drenando más líquido que otro sistema de drenaje.
El líquido sobre o en cada segmento de cubierta de superficie que se puede drenar individualmente puede ser líquido precipitado y/o condensado dentro de un segmento y/o líquido de almacenamiento, que puede haber entrado en un segmento debido a una fuga, o similares, en el segmento.
Cada segmento de cubierta de superficie puede incluir una rejilla para evitar que el dispositivo de inclinación o los contaminantes, como la basura de la planta, etc., entren en el sistema de drenaje. La rejilla puede comprender aberturas de un tamaño menor que el tamaño de grano de uno o más dispositivos de inclinación.
Cada segmento de cubierta de superficie puede comprender al menos un pocillo. Un primer pocillo puede ser para el líquido drenado de una superficie exterior de la cubierta de la superficie y el segundo pocillo puede ser para el líquido drenado desde el interior de la cubierta de la superficie. Esto puede permitir que el líquido procedente de fuentes externas, como la precipitación, se drene por separado y también puede permitir que el líquido procedente del depósito de líquido se drene por separado. Esto puede evitar la contaminación del depósito de líquido y también que los líquidos drenados se traten por separado de acuerdo con la mejor práctica.
Al menos el primer y segundo segmentos de cubierta de superficie pueden comprender, cada uno, al menos un pocillo ubicado en la ubicación de drenaje respectiva del mismo, para recoger el líquido drenado del segmento de cubierta de superficie respectivo.
Un pocillo puede extenderse por debajo del lado superior y comprender un punto de extracción de líquido o una salida de líquido situada debajo del lado superior. Un pocillo puede estar ubicado en la parte superior de un revestimiento inferior.
Un pocillo puede estar ubicado debajo de una superficie superior de un segmento de cubierta de superficie. El pocillo puede extenderse por debajo de la cubierta de la superficie. Cada pocillo puede incluir una unidad de bomba para extraer el agua.
Al menos un pocillo puede comprender al menos una unidad de filtro.
El término “pocillo” puede entenderse como un eje para recolectar fluido. Además, o alternativamente, puede entenderse como una depresión para retener líquido. Además, o alternativamente, puede entenderse como una depresión hecha para retener el líquido que se extiende por debajo de una superficie.
Las salidas de líquido y/o los canales de drenaje pueden estar cubiertos por un revestimiento y/o material aislante. Las salidas de líquido y/o los canales de drenaje pueden estar dispuestos al menos parcialmente dentro de dicha cubierta de superficie.
El pocillo puede comprender un dispositivo de inclinación o un compartimento para un dispositivo de inclinación.
La cubierta de superficie y/o los segmentos de la cubierta de superficie pueden incluir un revestimiento inferior y/o superior. El revestimiento inferior puede constituir la parte inferior de la cubierta de superficie y/o el segmento de cubierta de superficie. El revestimiento superior puede ser continuo y cubrir sustancialmente toda la parte superior del depósito de líquido.
La cubierta de la superficie y/o dicho revestimiento inferior pueden cubrir sustancialmente toda la parte superior del depósito de líquido. Del mismo modo, el revestimiento superior puede cubrir sustancialmente toda la parte superior del depósito de líquido.
Una ventaja de esto puede ser un buen aislamiento en prácticamente todo el lado superior del depósito de líquido.
Los revestimientos pueden ser continuos o pueden constar de dos o más elementos unidos juntos para formar un revestimiento continuo. Uno o más de los revestimientos pueden comprender aberturas para acomodar una barrera. Uno o más de los revestimientos pueden ser continuos o constar de dos o más elementos sobre un segmento de la cubierta de superficie. Uno o más de los revestimientos puede ser un revestimiento que comprende dos o más elementos de revestimiento unidos entre sí. Los elementos de revestimiento de la parte superior o inferior del revestimiento se pueden unir mediante soldadura, pegado, costura, remachado, cremalleras, una o más solapas de material superpuestas o una combinación de los mismos. Uno o más elementos de revestimiento pueden superponerse en una periferia de los segmentos de cubierta de superficie respectivos. Uno o más de los revestimientos pueden ser sustancialmente herméticos a líquidos. Además o alternativamente, uno o más de los revestimientos pueden ser sustancialmente herméticos al vapor. Uno o más de los revestimientos pueden estar en forma de líquido unidireccional y/o membrana de vapor. Uno o más de los revestimientos pueden comprender y/o estar en forma de membrana de difusión. Uno o más de los revestimientos pueden estar abiertos a la difusión. Uno o más de los revestimientos pueden ser herméticos a la difusión. Los revestimientos pueden tener una superficie de drenaje. Los revestimientos pueden constituir un revestimiento de drenaje.
La cubierta de superficie puede comprender un revestimiento inferior sustancialmente hermético a líquidos y sustancialmente hermético a la difusión, continuo para hacer frente al líquido de almacenamiento, el revestimiento inferior cubre al menos parcialmente dicho lado superior, y un revestimiento superior sustancialmente abierto a la difusión, donde se proporcionan una o más capas de material aislante entre el revestimiento superior e inferior.
Esto puede tener la ventaja de que el líquido y/o el vapor no entrarán en la cubierta de la superficie a través de su revestimiento inferior y que cualquier líquido o vapor en la cubierta de la superficie puede salir de la cubierta de la superficie por difusión a través del revestimiento superior. Esto puede proporcionar buenas propiedades aislantes como líquido o vapor. Además, puede proporcionar una buena durabilidad dado que
“Continuo” en la presente divulgación puede definirse como el revestimiento que no se interrumpe y/o que está en una pieza.
La membrana de difusión puede tener el efecto de permitir que el aire y/o el vapor dentro y/o debajo de la cubierta de superficie se ventilen a la atmósfera.
El término “abierto a la difusión” puede entenderse como superficie o revestimiento que permite la difusión de aire y/o vapor a través de la superficie o revestimiento.
El término “hermético a la difusión” puede entenderse como una superficie o revestimiento que no permite la difusión de aire y/o vapor a través de la superficie.
Los revestimientos pueden estar hechos de un material elegido del siguiente grupo de materiales: HDPE, PE, EPDM, geomembranas poliméricas, polímeros, elastómeros y combinaciones de los mismos.
Una barrera sustancialmente hermética al fluido y/o sustancialmente hermética al líquido se puede fijar a un revestimiento inferior y/o revestimiento superior, para aislar un sistema de drenaje del primer segmento de cubierta de un sistema de drenaje del segundo de los segmentos de cubierta de superficie, de modo que el líquido en una superficie de cada uno y/o en cada uno de dichos primer y segundo segmentos de cubierta se pueda drenar individualmente en la primera o segunda ubicaciones de drenaje respectivamente. La barrera se puede fijar al menos a un revestimiento inferior de la cubierta de superficie. La barrera se puede fijar en una periferia de un segmento de cubierta de superficie.
Adicional o alternativamente, una o más barreras pueden ser unidas a un revestimiento inferior de la cubierta de superficie. Una capa de material aislante se puede colocar y/o adherir al revestimiento inferior y/o a las barreras, por encima del revestimiento inferior. Un revestimiento superior se puede colocar y/o fijar a una capa aislante y/o a las barreras, por encima de la capa aislante. La barrera puede ser una parte integral del revestimiento inferior.
El término “integral” puede entenderse como la barrera siendo integral o en una sola pieza con el revestimiento inferior. Que es al menos una parte de la barrera puede ser parte del revestimiento inferior.
Adicional o alternativamente, los segmentos de la cubierta de superficie pueden comprender porciones de interconexión para conectarse a una barrera. La porción de interconexión puede ser en forma de aleta, recorte o similar. La aleta puede comprender una o más tiras de material. La fijación de la sección de cubierta de superficie a dicha porción de interconexión puede ser a través de soldadura, pegado, cosido, remachado, cremalleras, una o más solapas de material superpuestas o una combinación de los mismos.
En una realización dicha barrera es proporcionada por un elemento de barrera interpuesto entre dicho material aislante de cada uno del primer y segundo segmentos de cubierta de superficie.
El elemento de barrera puede proporcionarse potencialmente para ayudar en la colocación de dicho material aislante y/o dispositivo de inclinación adyacente a dicho elemento de barrera, y/o potencialmente para que al menos uno de dichos segmentos de cubierta de superficie se pueda quitar de dicha cubierta de superficie para permitir el mantenimiento individual o el reemplazo de al menos dicho segmento de cubierta de superficie.
La frase “ayudar en el posicionamiento” puede entenderse como los elementos de barrera que actúan como una guía para el material aislante y/o dispositivo de inclinación y/o proporcionar un punto de fijación para el material aislante. Uno o más de los elementos de barrera pueden comprender una superficie inclinada con respecto a la cubierta de la superficie o un nivel de líquido o superficie superior de líquido, proporcionando así un efecto de embudo que ayuda a la colocación del material aislante y/o dispositivo de inclinación. Adicional o alternativamente, por lo menos una superficie lateral de al menos un elemento de barrera frente a uno de dichos segmentos de cubierta de superficie puede estar inclinada en relación con dicho nivel de líquido del líquido de almacenamiento de energía térmica en el depósito de líquido, de modo que al menos uno de dichos elementos de barrera ayuda en el posicionamiento de dichos segmentos de cubierta de superficie adyacente.
Los elementos de barrera pueden ser trapezoidales, triangulares, semiesféricos, curvos, etc. Del mismo modo, los elementos de barrera pueden ayudar en la colocación de los segmentos de la cubierta de superficie durante la fabricación de la cubierta de superficie o similares. Los elementos de barrera deben ser capaces de soportar preferentemente la presión del líquido recogido en segmentos adyacentes de la cubierta de superficie.
La cubierta de la superficie puede extenderse en un rango de 100-600 m en una dirección de longitud y en un rango de 100-600 m en una dirección de anchura.
Un segmento de cubierta de superficie puede extenderse en un rango de 10-100 m en una dirección de longitud y en un rango de 10-100 m en una dirección de anchura.
Adicional o alternativamente, los segmentos de la cubierta de superficie pueden ser 10, 20, 30, 40, 50, 60, 70, 80, 90 o 100 m de longitud y 10, 20, 30, 40, 50, 60, 70, 80, 90, 100 m de ancho y/o cualquier combinación de los mismos.
La cubierta de superficie puede incluir al menos un respiradero para permitir que el aire y/o el vapor de debajo de la cubierta de la superficie se ventilen por encima de la cubierta de la superficie. Además o alternativamente, el respiradero puede ventilar el vapor desde el interior de la cubierta de superficie hasta encima de la cubierta de superficie. El respiradero puede incluir además una o más válvulas. Una o más válvulas pueden tener la forma de una válvula de control y/o una válvula unidireccional. El respiradero también puede extenderse a través de la cubierta de superficie desde la parte inferior de la cubierta de superficie hasta la parte superior de la cubierta de superficie. El respiradero puede extenderse desde un revestimiento inferior hasta un revestimiento superior. Puede extenderse a través del material aislante. Esto puede tener el efecto de que el aire y/o el vapor debajo de la cubierta de la superficie o dentro de la cubierta de la superficie se puedan ventilar por encima de la cubierta de la superficie.
Los elementos de barrera pueden incluir un respiradero.
Una persona experta en la técnica apreciará que cualquiera o más de los aspectos anteriores de esta divulgación y las realizaciones de la misma pueden combinarse con cualquiera o más de los otros aspectos de la divulgación y las realizaciones de la misma.
Breve descripción de los dibujos
La planta de almacenamiento de energía térmica se describirá ahora con mayor detalle basándose en realizaciones ejemplares no limitantes y con referencia a los dibujos, en los que:
La FIGURA 1 es una vista de arriba hacia abajo de una primera realización de una planta de almacenamiento de energía térmica de acuerdo con esta divulgación,
La FIGURA 2a es una vista transversal de una parte de la planta de almacenamiento térmico en la FIGURA 1,
La FIGURA 2b es una vista transversal de una parte de una segunda realización de una planta de almacenamiento térmico de acuerdo con esta divulgación, y
La FIGURA 2c es una vista transversal de una parte de una tercera realización de una planta de almacenamiento térmico de acuerdo con esta divulgación.
Descripción detallada de la invención
Al planificar una ubicación para una planta de almacenamiento de energía térmica hay varios factores importantes, como la proximidad al consumidor de energía, el tipo de suelo (especialmente en lo que respecta a la estabilidad geotécnica y las propiedades térmicas) y el costo de la tierra. Una planta como esta puede estar conectada a una serie de colectores solares térmicos y usarse para alimentarse sistema de calefacción de distrito. A menudo se utilizan pozos de grava abandonados.
Una vez que se ha elegido una ubicación, el depósito de líquido para el almacenamiento del líquido térmico es excavado. Se puede instalar una serie de tuberías de salida y entrada a diferentes profundidades para permitir tanto la extracción como el reabastecimiento de líquido a la profundidad con la temperatura óptima en el depósito. El líquido extraído se transfiere típicamente a una planta de calefacción de distrito donde se despliega un intercambiador de calor para extraer el calor del líquido de almacenamiento térmico con el fin de mantener el líquido de almacenamiento térmico de la planta de almacenamiento de energía térmica separado del de un sistema de calefacción de distrito.
Refiriéndose primero a la FIGURA 1, una planta de almacenamiento de energía térmica 1 se muestra desde una vista de arriba hacia abajo. La planta de almacenamiento de energía térmica 1 almacena la energía térmica de una fuente de energía, en este caso de los colectores solares térmicos y la energía excedente de las centrales eléctricas. Como se ve en la FIGURA 2a, la planta de almacenamiento comprende un depósito de líquido 11 que se acopla a la fuente de energía (no se muestra), así como un volumen de depósito 12 con un lado superior 13, que coincide con un nivel de líquido 14 de un líquido de almacenamiento de energía térmica 15 en el depósito de líquido 11.
El depósito de líquido tiene un volumen de depósito de 1.800.000 m3 y está incrustado en una depresión para proporcionar el lado superior y estar sustancialmente rodeado de material de tierra en varios lados restantes del depósito de líquido. El lado superior tiene una extensión de área de al menos 90.000 m2 y comprende un revestimiento que cubre sustancialmente los lados restantes para separar sustancialmente el líquido en el depósito de líquido de dichos materiales de tierra circundantes.
La planta de almacenamiento 1 tiene además una cubierta de superficie 2 que cubre sustancialmente toda la parte superior, y comprende un material aislante 23 en forma de poliestireno extruido (XPS), para retener la energía térmica almacenada en dicho líquido 15, dicha cubierta de superficie cubre el lado superior y está flotando sobre la superficie de nivel de líquido 14 del líquido en el depósito de líquido.
La cubierta de superficie 2 comprende un revestimiento inferior continuo 24 sustancialmente hermético al líquido y sustancialmente hermético a la difusión que cubre el lado superior 13, y un revestimiento superior continuo 25, y tres capas de material aislante 23, 23l, 23h proporcionadas entre el revestimiento superior e inferior. La capa aislante 23h ubicada más cerca de la parte superior 13 es de mayor densidad que las otras capas de material aislante. La capa aislante 23h es de polietileno expandido de alta densidad, la capa aislante 23l es de polietileno expandido de baja densidad y la capa aislante 23 es de poliestireno. El revestimiento inferior continuo constituye la parte inferior de la cubierta de la superficie.
Los revestimientos están hechos de una combinación de polímeros de HDPE, PE, EPDM, de geomembranas poliméricas y elastómeros.
La cubierta de superficie se divide en un primer 2a, segundo 2b, tercero 2c y cuarto 4D segmentos de cubierta de superficie, posicionados contiguamente entre sí y cada uno de los cuales comprende una periferia circunferencial 29. El primer segmento de la cubierta de superficie 2a comprende además un primer dispositivo de inclinación 21a, un peso del cual inclina una superficie de drenaje 22a del primer segmento de la cubierta de superficie desde su periferia circunferencial hacia abajo hacia una primera ubicación de drenaje 27a del primer segmento de cubierta de superficie, por lo que el agua del precipitado que cae en el primer segmento de cubierta de superficie fluirá por gravedad hacia la primera ubicación de drenaje donde se puede drenar desde el primer segmento de cubierta de superficie.
El segundo segmento de cubierta de superficie 2b comprende de manera similar un segundo dispositivo de inclinación 21b, un peso del cual inclina una superficie de drenaje 22b del segundo segmento de cubierta de superficie desde su periferia circunferencial 29 hacia abajo hacia una segunda ubicación de drenaje 27b del segundo segmento de cubierta de superficie, por lo que el agua del precipitado que cae en el segundo segmento de cubierta de superficie fluirá por gravedad hacia la segunda ubicación de drenaje donde se puede drenar desde el segundo segmento de cubierta de superficie.
Los dispositivos de inclinación 21a, 21b se proporcionan por encima de los segmentos de cubierta de superficie y cubren sustancialmente los segmentos de cubierta de superficie completos. Las ubicaciones de drenaje 27a, 27b se proporcionan sustancialmente en el centro de los segmentos de cubierta de superficie respectivos y equidistantes de las periferias circunferenciales de los mismos. Las ubicaciones de drenaje están desplazadas en la dirección de la altura desde la periferia circunferencial de los segmentos de cubierta de superficie respectivos.
La inclinación de las superficies de drenaje es continua y lineal con un gradiente de -1:100 cambio vertical: cambio horizontal desde la periferia circunferencial del segmento de cubierta de superficie respectivo hacia abajo hacia la ubicación de drenaje del mismo. Del mismo modo, los dispositivos de inclinación 21a, 21b se inclinan con un gradiente de -1:290 desde la periferia circunferencial del segmento de cubierta de superficie respectivo hacia abajo hacia la ubicación de drenaje del mismo.
Los segmentos de la cubierta de superficie son sustancialmente del mismo tamaño y forma y cubren 1/10 de la extensión del área de la parte superior y tienen 30 m de largo y 30 m de ancho.
El peso de los dispositivos de inclinación 21a, 21b que consisten sustancialmente en materia granular en forma de grava media según ISO 14688-1:2002, aumenta continuamente, y de manera lineal, desde la periferia circunferencial respectiva 29 hacia la ubicación de drenaje respectiva del primer y segundo segmentos de cubierta de superficie.
El espesor de la capa de los dispositivos de inclinación también aumenta desde la periferia circunferencial de los segmentos de cubierta de superficie respectivos hacia las ubicaciones de drenaje respectivas de los mismos. El espesor de la capa de los dispositivos de inclinación en la periferia circunferencial y en las ubicaciones de drenaje de los segmentos de cubierta de superficie respectivos es de 30 mm y 145 mm respectivamente. Los dispositivos de inclinación también podrían suministrarse de acuerdo con el peso por unidad de área, por ejemplo, 46,5 kg/m2 en la periferia circunferencial de un segmento de cubierta de superficie aumentando linealmente a 226 kg/m2 en la ubicación de drenaje del mismo.
El primer segmento de cubierta de superficie 2a comprende además un sistema de drenaje 3, que está aislado de un sistema de drenaje 3 del segundo segmento de cubierta de superficie 2b, de modo que el líquido en una superficie de cada uno y en cada uno de dichos primer y segundo segmentos de cubierta puede ser drenado individualmente. Los sistemas de drenaje 3 están ubicados en la ubicación de drenaje de los segmentos de cubierta de superficie respectivos. Además, los sistemas de drenaje comprenden canales de drenaje (no se muestran) en la cubierta de superficie 2 y una rejilla 32 para evitar que el dispositivo de inclinación 27a, 27b, o contaminantes, como la basura de la planta, etc. entren en el sistema de drenaje. La rejilla 32 comprende aberturas de un tamaño que es más pequeño que el tamaño de grano de los dispositivos de inclinación.
El primer y segundo segmentos de cubierta de superficie comprenden además un pozo 32 ubicado en el lugar de drenaje respectivo del mismo, para recoger el líquido drenado del segmento de cubierta de superficie respectivo. Los pocillos se extienden por debajo de la parte superior y comprenden un punto de extracción de líquido 34 colocado por debajo de la parte superior. Cada pocillo consta de una unidad de bomba (no se muestra) para extraer el agua y una unidad de filtro (no se muestra) para filtrar el agua extraída.
La cubierta de superficie comprende además varios respiraderos 28 para permitir que el aire y el vapor de debajo de la cubierta de la superficie 2 se ventilen por encima de la cubierta de superficie. Los respiraderos de aire se extienden a través de la cubierta de superficie desde la parte inferior de la cubierta de superficie hasta la parte superior de la cubierta de superficie y a través del material aislante 23.
Refiriéndose ahora a la FIGURA 2b, se muestra una vista transversal de una parte de una segunda realización de una planta de almacenamiento térmico 1' de acuerdo con esta divulgación. Se han reutilizado los signos de referencia de características similares o sustancialmente iguales a las de la primera realización.
Los primeros y segundos segmentos de cubierta de superficie 2a' y 2b' respectivamente de la segunda realización de la planta de almacenamiento térmico comprenden contenedores de dispositivo de inclinación 26 para contener los primeros y segundos dispositivos de inclinación de 21a' y 21b' respectivamente. Los contenedores del dispositivo de inclinación cubren una porción predeterminada de un segmento de cubierta de superficie respectivo y tienen una altura predeterminada correspondiente a un espesor de capa deseado del dispositivo de inclinación en la porción dado del segmento de cubierta de superficie respectivo. Los contenedores del dispositivo de inclinación comprenden una marca (no se muestra) correspondiente al grosor de capa deseado del dispositivo de inclinación.
El peso del dispositivo de inclinación 21a', 21b' aumenta de manera escalonado desde la periferia circunferencial respectiva 29 hacia la ubicación de drenaje respectiva 27a, 27b del primer y segundo segmentos de cubierta de superficie. El aumento de escalonado en el peso del dispositivo de inclinación se proporciona en pasos de incrementos predeterminados en porciones predeterminadas de un segmento de cubierta de superficie, proporcionando así la inclinación deseada de las superficies de drenaje 22a, 22b. La superficie de drenaje del primer y segundo segmentos de cubierta de superficie se inclinan hacia abajo desde la horizontal hacia las ubicaciones de drenaje del segmento de cubierta de superficie respectiva en un ángulo entre 0,1-10°.
Una barrera trapezoidal sustancialmente hermética a líquidos y fluidos en forma de elemento de barrera 33 está unida al revestimiento inferior 24 e interpuesta entre dicho material aislante 23, 23l, 23h de cada uno de los segmentos de cubierta de superficie primero y segundo en la periferia circunferencial de los segmentos de cubierta de superficie. La barrera 33 aísla las superficies de drenaje 22a, 22b y los sistemas de drenaje 3 entre sí y se extiende por encima del revestimiento superior ayudando en el posicionamiento del dispositivo de inclinación adyacente a dicho elemento de barrera. El elemento de barrera comprende además el respiradero 28.
La FIGURA 2c muestra una parte de una tercera realización de una planta de almacenamiento térmico de 1” según esta divulgación. Se han reutilizado los signos de referencia de características similares o sustancialmente iguales a las de la primera y segunda realizaciones. La tercera realización es diferente de la segunda realización en que los contenedores de dispositivo de inclinación 26 del primer 21a" y segundo 21b" dispositivos de inclinación son de la misma altura y se llenan hasta una marca (no se muestra) correspondiente al espesor de capa deseado del dispositivo de inclinación respectivo. Las marcas de los contenedores del dispositivo de inclinación están a diferentes alturas correspondientes a la capa de espesor deseada del dispositivo de inclinación en la porción respectiva del segmento de cubierta de superficie 2a", 2b". La densidad de los respectivos dispositivos de inclinación aumenta desde la periferia circunferencial de los segmentos de la cubierta de superficie 2a", 2b" hacia una ubicación de drenaje 27a, 27b de los mismos. El aumento de la densidad es continuo y lineal hacia las respectivas ubicaciones de drenaje. De esta manera se consigue la inclinación deseada de las superficies de drenaje 22a, 22b.
Aunque se describe solo en referencia a una parte de una planta de almacenamiento de energía térmica, lo anterior puede aplicarse igualmente a la planta de almacenamiento de energía térmica restante, la cubierta de superficie y los segmentos de cubierta de superficie.
Lista de referencias
La siguiente es una lista de números de referencia utilizados a lo largo de esta memoria descriptiva.
1 Planta de almacenamiento de energía térmica
1' Planta de almacenamiento de energía térmica
1'' Planta de almacenamiento de energía térmica
11 Depósito de líquido
12 Volumen del depósito
13 Lado superior
14 Nivel del líquido
15 Líquido del almacenamiento de energía térmica
2 Cubierta superficial
2' Cubierta superficial
2” Cubierta superficial
2a Primer segmento de cubierta de superficie
2a' Primer segmento de cubierta de superficie
2a" Primer segmento de cubierta de superficie
2b Segundo segmento de cubierta de superficie
2b' Segundo segmento de cubierta de superficie
2b” Segundo segmento de cubierta de superficie
21a Primer dispositivo de inclinación
21a' Primer dispositivo de inclinación
21a" Primer dispositivo de inclinación
21b Segundo dispositivo de inclinación
21b' Segundo dispositivo de inclinación
21b” Segundo dispositivo de inclinación
22a Superficie de drenaje del primer segmento de cubierta de superficie
22V Superficie de drenaje del segundo segmento de cubierta de superficie
23 material aislante
23h Capa aislante de alta densidad
24 Revestimiento inferior
25 Revestimiento superior
26 Contenedor de dispositivo de inclinación
27a Primera ubicación de drenaje
27b Segunda ubicación de drenaje
28 Respiradero
29 Periferia circunferencial
3 Sistema de drenaje
31 pocillos
32 Rejilla
33 Barrera
34 Punto de extracción de líquido
H Dirección de altura
L Dirección de longitud
W Dirección de anchura

Claims (14)

REIVINDICACIONES
1. Una planta de almacenamiento de energía térmica (1, 1', 1') para almacenar energía térmica de una fuente de energía, la planta de almacenamiento (1, 1', 1') que comprende:
un depósito de líquido (11) para acoplarse a una fuente de energía y que comprende un volumen de depósito (12) con un lado superior (13), dicho lado superior (13) coincidiendo con un nivel de líquido (14) de un líquido de almacenamiento de energía térmica (15) en el depósito de líquido (11), y
una cubierta de superficie (2, 2', 2') que comprende un material aislante (23), como el poliestireno extruido (XPS), para retener la energía térmica almacenada en dicho líquido (15), dicha cubierta de superficie (2, 2', 2') al menos parcialmente cubriendo dicha parte superior (13), dicha cubierta de superficie (2, 2', 2') estando dividida en al menos un primer y un segundo segmentos de cubierta de superficie (2a, 2a', 2a", 2b, 2b', 2b") situados adyacentes entre sí y cada uno de los cuales comprende una periferia circunferencial (29),
caracterizada porque el primer segmento de cubierta de superficie (2a, 2a', 2a") comprende además un primer dispositivo de inclinación (21a, 21a', 21a"), un peso del primer dispositivo de inclinación (21a, 21a', 21a") inclina una superficie de drenaje (22a) del primer segmento de cubierta de superficie (2a, 2a', 2a") desde su periferia circunferencial (29) hacia abajo hacia una primera ubicación de drenaje (27a) del primer segmento de cubierta de superficie (2a, 2a', 2a"), donde el agua de precipitado que cae sobre el primer segmento de cubierta de superficie (2a, 2a', 2a") fluirá por gravedad hacia la primera ubicación de drenaje (27a) donde se puede drenar desde el primer segmento de cubierta de superficie (2a, 2a', 2a") ,
porque el segundo segmento de cubierta de superficie (2b, 2b', 2b") comprende igualmente un segundo dispositivo de inclinación (21b, 21b', 21b"), un peso del segundo dispositivo de inclinación (21b, 21b', 21b") inclina una superficie de drenaje (22b) del segundo segmento de cubierta de superficie (2b, 2b', 2b") desde su periferia circunferencial (29) hacia abajo hacia una segunda ubicación de drenaje (27b) del segundo segmento de cubierta de superficie (2b, 2b', 2b"), donde el agua de precipitado cae sobre el segundo segmento de cubierta de superficie (2b, 2b', 2b") fluirá por gravedad hacia la segunda ubicación de drenaje (27b), donde se puede drenar desde el segundo segmento de cubierta de superficie (2b, 2b', 2b"), y
donde el peso del dispositivo de inclinación (21a, 21a', 21a", 21b, 21b', 21b") aumenta desde una periferia circunferencial respectiva (29) hacia la ubicación de drenaje respectiva (27a, 27b) del primer y/o segundo segmentos de cubierta de superficie (2a, 2a', 2a", 2b, 2b', 2b").
2. La planta de almacenamiento de energía térmica (1, 1', 1") de conformidad con la reivindicación 1, donde el primer y/o segundo dispositivos de inclinación (21a, 21a', 21a", 21b, 21b', 21b") comprenden o consisten o consisten substancialmente de materia granular.
3. La planta de almacenamiento de energía térmica (1, 1', 1") de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, donde un espesor de capa de uno o más de los dispositivos de inclinación (21a, 21a', 21a", 21b, 21b', 21b") aumenta de la periferia circunferencial (29) del segmento de la cubierta de superficie respectiva (2a, 2a', 2a", 2b, 2b', 2b") hacia la ubicación de drenaje respectiva (27a, 27b) de la misma.
4. La planta de almacenamiento de energía térmica (1, 1', 1") de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, donde al menos el primer y/o segundo segmentos de cubierta de superficie (2a, 2a', 2a", 2b, 2b', 2b") comprenden al menos un contenedor de dispositivo de inclinación (26) para contener al menos uno del primer o segundo dispositivos de inclinación (21a, 21a', 21a", 21b, 21b', 21b") respectivamente.
5. La planta de almacenamiento de energía térmica (1, 1', 1") de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, donde la cubierta de superficie (2, 2', 2") comprende un revestimiento inferior continuo sustancialmente hermético a líquidos y sustancialmente hermético a la difusión (24) para hacer frente al líquido de almacenamiento (15), el revestimiento inferior (24) cubriendo al menos parcialmente dicho lado superior (13), y un revestimiento superior sustancialmente abierto a la difusión (25), donde una o más capas de material aislante (23) se proporcionan entre el revestimiento superior e inferior (24, 25).
6. La planta de almacenamiento de energía térmica (1, 1', 1") de conformidad con la reivindicación 6, donde dicha cubierta de superficie (2, 2', 2") y dicho revestimiento inferior (24) cubren sustancialmente toda la parte superior (13) del depósito de líquido (11).
7. La planta de almacenamiento de energía térmica (1, 1', 1") de conformidad con la reivindicación 5 o 6, donde el revestimiento superior (25) es continuo y cubre sustancialmente toda la parte superior (13) del depósito de líquido (11).
8. La planta de almacenamiento de energía térmica (1, 1', 1") de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, donde el primero de los segmentos de cubierta de superficie (2a, 2a', 2a") comprende un sistema de drenaje (3), que se aísla de un sistema de drenaje (3) del segundo de los segmentos de cubierta de superficie (2b, 2b', 2b") de modo que el líquido sobre una superficie de cada uno y/o en cada uno de dichos primer y segundo segmentos de la cubierta (2a, 2a', 2a", 2b, 2b', 2b"), se pueden drenar individualmente en la primera o segunda ubicación de drenaje (27a, 27b) respectivamente.
9. La planta de almacenamiento de energía térmica (1, 1', 1") de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, donde al menos el primer y segundo segmentos de cubierta de superficie (2a, 2a', 2a", 2b, 2b', 2b") comprenden, cada uno, al menos un pocillo (31) situado en la ubicación de drenaje respectivo (27a, 27b) del mismo, para recoger el líquido drenado del segmento de cubierta de superficie respectivo (2a, 2a', 2a", 2b, 2b', 2b").
10. La planta de almacenamiento de energía térmica (1, 1', 1") de conformidad con la reivindicación 9, donde el pocillo (31) se extiende por debajo del lado superior (13) y comprende un punto de extracción de líquido (34) o salida de líquido colocada por debajo del lado superior (13).
11. La planta de almacenamiento de energía térmica (1, 1', 1") de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, donde una barrera sustancialmente hermética a fluidos y/o sustancialmente hermética a líquidos (33) se fija al revestimiento inferior (24) y/o revestimiento superior (25), para aislar un sistema de drenaje (3) del primer segmento de cubierta (2a, 2a', 2a") a partir de un sistema de drenaje (3) del segundo de los segmentos de cubierta de superficie (2b, 2b', 2b") de modo que el líquido sobre una superficie de cada uno y/o en cada uno de dichos primer y segundo segmentos de cubierta (2a, 2a', 2a", 2b, 2b', 2b"), se pueden drenar individualmente en la primera o segunda ubicaciones de drenaje (27a, 27b) respectivamente.
12. La planta de almacenamiento de energía térmica (1, 1', 1") de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, donde la cubierta de superficie (2a, 2a', 2a") comprende dos o más capas de material aislante (23), y donde la capa de material aislante ubicada más cerca del lado superior (13) es de una densidad más alta que las otras capas de material aislante (23).
13. La planta de almacenamiento de energía térmica (1, 1', 1") de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, donde la cubierta de superficie (2, 2', 2") puede extenderse en un rango de 100-600 m en una dirección de longitud (L) y en un rango de 100-600 m en una dirección de anchura (W).
14. La planta de almacenamiento de energía térmica (1, 1', 1") de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, donde un segmento de cubierta de superficie (2a, 2a', 2a", 2b, 2b', 2b") se extiende en un rango de 10-100 m en una dirección de longitud (L) y en un rango de 10-100 m en una dirección de anchura (W).
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