ITRM20100203A1 - Dispositivo e sistema di stoccaggio e trasporto ad alto livello di efficienza energetica. - Google Patents

Dispositivo e sistema di stoccaggio e trasporto ad alto livello di efficienza energetica. Download PDF

Info

Publication number
ITRM20100203A1
ITRM20100203A1 IT000203A ITRM20100203A ITRM20100203A1 IT RM20100203 A1 ITRM20100203 A1 IT RM20100203A1 IT 000203 A IT000203 A IT 000203A IT RM20100203 A ITRM20100203 A IT RM20100203A IT RM20100203 A1 ITRM20100203 A1 IT RM20100203A1
Authority
IT
Italy
Prior art keywords
bed
particles
fluidization
plant
accumulation
Prior art date
Application number
IT000203A
Other languages
English (en)
Inventor
Michele Gennaro De
Mario Magaldi
Original Assignee
Enel Ingegneria E Innovazione S P A
Magaldi Ind Srl
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
Priority to ITRM2010A000203A priority Critical patent/IT1399952B1/it
Application filed by Enel Ingegneria E Innovazione S P A, Magaldi Ind Srl filed Critical Enel Ingegneria E Innovazione S P A
Priority to US13/643,072 priority patent/US8960182B2/en
Priority to ES11723658.8T priority patent/ES2527537T3/es
Priority to CN2011800213074A priority patent/CN102859292A/zh
Priority to AU2011246933A priority patent/AU2011246933B2/en
Priority to BR112012027817-7A priority patent/BR112012027817B1/pt
Priority to PCT/IB2011/051769 priority patent/WO2011135501A2/en
Priority to EP11723658.8A priority patent/EP2564127B1/en
Priority to PT117236588T priority patent/PT2564127E/pt
Priority to CN201310547841.XA priority patent/CN103557601B/zh
Priority to MX2012012618A priority patent/MX2012012618A/es
Priority to TW100114238A priority patent/TWI558961B/zh
Priority to ARP110101467A priority patent/AR080977A1/es
Priority to UY0001033363A priority patent/UY33363A/es
Publication of ITRM20100203A1 publication Critical patent/ITRM20100203A1/it
Priority to TNP2012000498A priority patent/TN2012000498A1/en
Priority to CL2012002983A priority patent/CL2012002983A1/es
Priority to IL222742A priority patent/IL222742A/en
Application granted granted Critical
Publication of IT1399952B1 publication Critical patent/IT1399952B1/it
Priority to HK14102395.1A priority patent/HK1189263A1/zh
Priority to CY20151100064T priority patent/CY1115943T1/el

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24S—SOLAR HEAT COLLECTORS; SOLAR HEAT SYSTEMS
    • F24S20/00—Solar heat collectors specially adapted for particular uses or environments
    • F24S20/20—Solar heat collectors for receiving concentrated solar energy, e.g. receivers for solar power plants
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24S—SOLAR HEAT COLLECTORS; SOLAR HEAT SYSTEMS
    • F24S60/00—Arrangements for storing heat collected by solar heat collectors
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
    • F28D13/00—Heat-exchange apparatus using a fluidised bed
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/40—Solar thermal energy, e.g. solar towers
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/40—Solar thermal energy, e.g. solar towers
    • Y02E10/46—Conversion of thermal power into mechanical power, e.g. Rankine, Stirling or solar thermal engines
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P90/00—Enabling technologies with a potential contribution to greenhouse gas [GHG] emissions mitigation
    • Y02P90/50—Energy storage in industry with an added climate change mitigation effect

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Sustainable Energy (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Devices And Processes Conducted In The Presence Of Fluids And Solid Particles (AREA)
  • Central Heating Systems (AREA)
  • Heat-Exchange Devices With Radiators And Conduit Assemblies (AREA)
  • Hybrid Cells (AREA)
  • Physical Or Chemical Processes And Apparatus (AREA)
  • Filling Or Discharging Of Gas Storage Vessels (AREA)
  • Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)
  • Control Of Vehicles With Linear Motors And Vehicles That Are Magnetically Levitated (AREA)

Description

DISPOSITIVO E SISTEMA DI STOCCAGGIO E TRASPORTO AD ALTO
LIVELLO DI EFFICIENZA ENERGETICA
DESCRIZIONE
Settore dell’invenzione
La presente invenzione si riferisce ad un dispositivo di accumulo e cessione di energia termica, in particolare di origine solare, preferibilmente per un successivo o contestuale utilizzo della stessa per la produzione di energia elettrica.
Background dell’invenzione
È tecnica nota l’accumulo, per un successivo impiego, di energia solare concentrata mediante eliostati, fissi o ad inseguimento, all’interno di un ricettore costituito da un blocco di materiale ad elevata conducibilità termica (tipicamente grafite). Tale blocco reca generalmente una cavità opportunamente orientata su cui puntano i suddetti eliostati. Il blocco ricettore à ̈ inoltre tipicamente associato ad uno scambiatore di calore presentante fasci tubieri immersi nel blocco stesso ed attraversati da un fluido di servizio - o fluido vettore, tipicamente acqua - allo stato di liquido o di vapore ad alta temperatura. A tale fluido di servizio viene trasferito il calore accumulato nel blocco ricettore al fine di produrre vapore o calore per impianti industriali.
In un sistema di accumulo di energia solare in blocco di grafite del tipo appena descritto le temperature in gioco possono variare da 400°C a 2000 °C. Il limite superiore di temperatura à ̈ vincolato dalla resistenza termica dello scambiatore di calore, ed in particolare dei fasci tubieri in metallo di questo. In particolare, in relazione alla differenza di temperatura tra il fluido in ingresso ed i tubi dello scambiatore, le condizioni termodinamiche del fluido possono variare tanto velocemente da creare forti sollecitazioni nel metallo dei tubi (shock termici e meccanici), tali da sottoporre gli scambiatori di calore a condizioni fisiche estreme, con il rischio di eccessive tensioni interne e conseguenti rotture.
Inoltre, una difficoltà dei sistemi descritti à ̈ quella di garantire una continuità nella quantità di calore asportata dall’accumulatore, essendo la fase di accumulo legata all’andamento delle condizioni atmosferiche e dei cicli giorno/notte. I sistemi noti risultano quindi poco versatili in termini di capacità di adattamento alle esigenze energetiche a valle.
In generale, poi, i sistemi noti risultano non ottimizzati in termini di efficienza di sfruttamento e conversione dell’energia solare termica in ingresso.
Sintesi dell’invenzione
Il problema tecnico alla base della presente invenzione à ̈ pertanto quello di ovviare agli inconvenienti sopra menzionati con riferimento alla tecnica nota.
Il suddetto problema viene risolto da un dispositivo secondo la rivendicazione 1, da un impianto, preferibilmente di produzione di energia, che lo comprende e da un metodo secondo la rivendicazione 25.
Caratteristiche preferite dell’invenzione sono previste nelle rivendicazioni dipendenti.
Un importante vantaggio dell’invenzione consiste nel fatto che essa consente di realizzare in modo efficiente ed affidabile un accumulo di energia termica di origine solare, minimizzando gli stress termici degli scambiatori ed aumentando l’efficienza di scambio termico al fluido vettore, grazie all’impiego di un letto granulare fluidizzabile che può svolgere una doppia funzione di accumulatore di calore e vettore termico. Alla base di tale impiego vi sono le favorevoli caratteristiche di scambio termico dei letti fluidizzati e l’efficace trasporto convettivo del calore a seguito della mobilità della fase granulare. Entrambe queste caratteristiche sono collegate alla possibilità di conferire ad un solido granulare comportamento reologico assimilabile a quello di un fluido, grazie appunto alla sua fluidizzazione.
Ancora, grazie alla possibilità di fluidizzazione controllata e selettiva del mezzo granulare di accumulo, viene garantita una migliore continuità di estrazione del calore ed una capacità ottimizzata di adeguamento alle esigenze energetiche a valle.
Inoltre, una maggiore flessibilità della produzione di energia à ̈ possibile bruciando combustibile gassoso all’interno del letto fluidizzato, come verrà chiarito meglio nella descrizione dettagliata di forme di realizzazione preferite riportata più avanti.
Altri vantaggi, caratteristiche e le modalità di impiego della presente invenzione risulteranno evidenti dalla seguente descrizione dettagliata di alcune forme di realizzazione, presentate a scopo esemplificativo e non limitativo.
Descrizione breve delle figure
Verrà fatto riferimento alle figure dei disegni allegati, in cui:
− la Fig. 1 mostra uno schema di impianto che incorpora una forma di realizzazione preferita di un dispositivo di accumulo e cessione di energia termica secondo l’invenzione, dotato di singola cavità ricevente;
− la Fig. 1a mostra una vista in pianta del dispositivo in Fig. 1, che evidenza la modularità di un letto di particelle fluidizzabile del dispositivo stesso;
− la Fig.2 mostra uno schema di impianto relativo ad una prima variante di realizzazione del dispositivo di Fig.1, dotato di più cavità riceventi;
− la Fig. 3 mostra uno schema di impianto relativo ad una seconda variante di realizzazione del dispositivo di Fig. 1, in cui il letto di particelle fluidizzabile à ̈ direttamente esposto ad una cavità ricevente ed à ̈ previsto un ulteriore mezzo di accumulo in blocco disposto alla periferia del suddetto letto fluidizzabile;
− la Fig. 4 mostra uno schema di impianto relativo ad una terza variante di realizzazione del dispositivo di Fig. 1, in cui il letto di particelle fluidizzabile à ̈ direttamente esposto a più cavità riceventi ed à ̈ previsto ulteriore letto fluidizzato per il trasferimento del calore ai tubi di uno scambiatore;
− la Fig.5 mostra uno schema di impianto relativo ad una quarta variante di realizzazione del dispositivo di accumulo di Fig. 1, presentante un doppio letto fluidizzabile come in Fig. 4, ma con singola cavità ricevente centrale; e
− la Fig. 6 mostra un dispositivo del tipo presentato nelle figure precedenti inserito in un impianto che non prevede una combustione di gas combustibile e che presenta un circuito chiuso di un gas di fluidificazione.
Descrizione dettagliata di forme di realizzazione preferita
Con riferimento inizialmente alle Figure 1 ed 1a, un dispositivo di accumulo e trasferimento di energia termica secondo una forma di realizzazione preferita dell’invenzione à ̈ mostrato, a titolo esemplificativo, come inserito in un impianto di produzione di energia elettrica complessivamente denotato con 100.
L’impianto 100 comprende appunto uno o più dispositivi di accumulo e trasferimento di energia termica, uno dei quali complessivamente denotato con 1 (per semplicità la Figura 1 riporta un solo dispositivo).
Il dispositivo 1 à ̈ appunto atto ad accumulare l’energia termica che si origina da una radiazione solare convogliata/concentrata su di esso ad esempio mediante eliostati fissi o ad inseguimento.
Il dispositivo 1 comprende un involucro di contenimento 2 preferibilmente metallico ed isolato termicamente al suo interno in modo da ridurre al minimo la dispersione di calore verso l’ambiente esterno.
L’involucro 2 reca una cavità 20 entro la quale viene concentrata la radiazione solare.
Sull’involucro 2 à ̈ ricavato un ingresso di adduzione 21 per un gas di fluidizzazione, il cui ruolo sarà chiarito a breve.
In corrispondenza di una porzione superiore dell’involucro 2 il dispositivo 1 prevede un condotto 5 di deflusso del mezzo di fluidizzazione, il cui ruolo verrà anche in questo caso chiarito a breve.
Nel presente esempio - e come meglio evidente in Fig. 1a - il dispositivo 1 presenta una geometria complessivamente cilindrica, con la cavità 20 disposta centralmente e presentante uno sviluppo a calotta.
Entro l’involucro 2 à ̈ disposto un mezzo di accumulo 30, preferibilmente in forma di un blocco monolitico in grafite o comprendente grafite ed ottenuto ad esempio per compattazione di materiale granulare. Nella presente forma di realizzazione, il mezzo di accumulo 30 à ̈ disposto immediatamente in corrispondenza della cavità 20, in modo da definirne le pareti periferiche e quindi da risultare direttamente interessato dalla radiazione solare concentrata nella cavità 20 stessa.
In corrispondenza dell’imboccatura della cavità 20 può essere disposta una lastra 13 di materiale sostanzialmente trasparente, preferibilmente quarzo. Preferibilmente, la lastra 13 à ̈ opportunamente trattata in modo da risultare permeabile alla radiazione solare in ingresso alla cavità stessa ed impermeabile alla radiazione infrarosso in uscita da questa. La lastra 13 svolge quindi la funzione di isolare la cavità ricevente 20 dall’ambiente esterno, minimizzando le perdite per irraggiamento dall’interno del dispositivo 1.
Le pareti della cavità 20 possono anche presentare un rivestimento metallico 31 o un rivestimento equivalente – rappresentato in forma puramente schematica in Figura 1 - che preservi il mezzo di accumulo 30 dalla ossidazione ed eventualmente trattenga una eventuale dispersione di fini provenienti dal mezzo di accumulo stesso, ad esempio in caso di utilizzo di grafite soggetta a spolverio.
Varianti di realizzazione possono prevedere un diverso materiale per il blocco di accumulo 30 suddetto, purché ad elevate conducibilità e capacità termica che consentano una rapida diffusione del calore all’interno del blocco stesso ed una massimizzazione della quantità di calore accumulato.
Entro l’involucro 2 e circoscritto al blocco di accumulo monolitico 30 à ̈ poi previsto, secondo l’invenzione, un letto di particelle fluidizzabile, complessivamente denotato con 3. Le particelle del letto 3 sono anch’esse atte all’accumulo di energia termica e sono realizzate in materiale idoneo all’accumulo termico e secondo caratteristiche preferite descritte più avanti.
Entro il letto di particelle 3, o in prossimità di questo, sono disposti i fasci tubieri 4 di uno scambiatore di calore, i quali sono attraversati, in uso, da un fluido di esercizio.
Come menzionato sopra, l’ingresso 21 del dispositivo 1 à ̈ idoneo a consentire l’adduzione entro l’involucro 2 - e specificamente attraverso il letto di particelle 3 - di un gas di fluidizzazione, tipicamente aria. In particolare, la disposizione complessiva à ̈ tale che il gas può movimentare le particelle del letto 3 in modo tale da generare un corrispondente flusso / moto di particelle idoneo allo scambio di calore fra le particelle stesse e i fasci tubieri 4.
In corrispondenza dell’ingresso 21 à ̈ previsto un setto di distribuzione del gas di fluidizzazione, atto a consentire l’immissione di quest’ultimo garantendo al contempo un supporto per il letto di particelle 3.
Un separatore di polveri 6, tipicamente a impattori inerziali o dispositivi equivalenti a basse perdite di carico e funzionamento ciclonico, à ̈ posto in linea al condotto di deflusso 5 e provvede a depolverare il gas in uscita riportando le particelle separate dal gas entro l’involucro 2.
La posizione dei fasci tubieri 4 rispetto al letto di particelle, o meglio l’esposizione della superficie dei tubi rispetto al letto di particelle, à ̈ tale da massimizzare la quantità di calore scambiato, quest’ultima essendo proporzionale al prodotto del coefficiente di scambio termico e della superficie interessata allo scambio termico stesso.
I fasci tubieri 4 possono essere immersi o parzialmente immersi nel letto di particelle 3 (come nell’esempio di Figura 1) oppure affacciati ad esso. La scelta risiede nella modalità di gestione che si intende utilizzare per il dispositivo e dall’altezza minima e massima del letto di particelle al variare della velocità del gas di fluidizzazione. In particolare, all’aumentare di tale velocità aumenta la superficie del fascio tubiero interessata allo scambio termico.
Come evidenziato in Figura 1a, preferibilmente il letto di particelle 3 à ̈ frazionato in più sezioni, eventualmente mediante setti 330, presentando una struttura modulare che ne consente una fluidizzazione selettiva, mediante una compartimentazione dell’area di fluidificazione ed adduzione di gas soltanto in corrispondenza di porzioni di letto selezionabili a seconda delle specifiche esigenze di esercizio.
L’alimentazione del gas di fluidizzazione all’ingresso 21 del dispositivo 1 avviene mediante mezzi di adduzione dell’impianto 100 che comprendono condotti di adduzione 210 collegati a mezzi di circolazione forzata 8, tipicamente uno o più ventilatori. In particolare, i mezzi di adduzione definiscono un circuito che preleva il gas, preferibilmente aria dall’ambiente, che entra all’ingresso 21 del dispositivo 1 ed a valle di questo, attraverso il condotto 5, al depolveratore 6 e ad uno scambiatore 7 di pre-riscaldamento del fluido di servizio. È inoltre previsto un collettore 14, o cassa d’aria, di ingresso del gas di fluidizzazione.
I mezzi di adduzione sono controllabili selettivamente per variare la velocità del gas di fluidificazione e quindi il coefficiente di scambio termico complessivo fra le particelle del letto 3 ed i fasci tubieri 4.
Infatti, variando la velocità di attraversamento del gas può essere controllato e modificato il coefficiente di scambio termico complessivo del letto fluidizzato verso il blocco di accumulo ed il fluido di servizio, con conseguente flessibilità di regolazione della quantità di potenza termica trasferita. Questo effetto diventa particolarmente utile per la regolazione della quantità di calore trasferita dal mezzo di accumulo al fluido di esercizio attraverso il letto di particelle, date le condizioni di irraggiamento solare in funzione del carico richiesto.
Il regime di fluidizzazione delle particelle del letto à ̈ preferibilmente bollente o comunque tale da massimizzare il coefficiente di scambio termico e minimizzare il trasporto di particelle fini nel gas di fluidizzazione. A tale scopo la scelta del materiale particellare del letto à ̈ basata sulle caratteristiche termiche di elevata conducibilità e diffusività termica del materiale costituente le particelle stesse ed in particolare sulla scarsa abrasività per rispondere alla necessità di minimizzare il fenomeno di erosione a carico sia del blocco di accumulo sia dello scambiatore di calore oltre che delle particelle del letto stesso così da limitare la produzione ed il trasporto di fini nel gas di fluidizzazione. In base a queste considerazioni, una configurazione preferita privilegia l’utilizzo, per le particelle del letto 3, di materiale granulare inerte all’ossidazione, con forma regolare, preferibilmente sferoidale e/o preferibilmente di dimensioni dell’ordine di 50 – 200 micron; e tale che dette dimensioni siano preferibilmente native, ossia non risultanti da aggregazione di particelle di minori dimensioni.
All’occorrenza à ̈ possibile prevedere una superficie di materiale ad elevata conducibilità termica 32 a protezione della porzione di blocco di accumulo interessata dall’azione del letto di materiale granulare.
Per quanto attiene al fluido di servizio, nel presente esempio e nella configurazione preferita, questo à ̈ acqua che, attraversando i fasci tubieri 4 e per effetto del calore scambiato nel letto fluidizzato, vaporizza.
Il circuito del fluido di servizio prevede condotti 90 che definiscono i fasci tubieri 4 entro il dispositivo 1, e nell’esempio considerato in Fig. 1 prevedono una turbina 10 a vapore connessa ad un generatore di energia elettrica, un condensatore 11, una pompa di alimento 12 e lo scambiatore di calore 7 che funge da pre-riscaldatore.
Tutto il dispositivo 1 risulta isolato termicamente e se il o i materiali costituenti il blocco di accumulo 30 e/o il letto di particelle 3 non sono inerti all’aria (ossia possono subire fenomeni ossidativi) à ̈ necessaria l’evacuazione dell’aria dall’ambiente interno del dispositivo 1 e/o una leggera sovra-pressione dell’ambiente interno realizzata con un gas inerte. In tal caso il gas di fluidizzazione del letto di particelle deve essere inerte ed il circuito di adduzione di detto gas à ̈ chiuso come illustrato in Fig.6. Il dispositivo 1 dispone di un sistema di chiusura della cavità ricevente (sistema non illustrato in figura), isolato termicamente, che evita la dispersione di energia termica dalla cavità stessa all’ambiente esterno. Tale sistema di chiusura, eventualmente automatico, à ̈ azionato durante le ore notturne.
In una variante di realizzazione, al dispositivo di accumulo 1 à ̈ associato un riflettore/concentratore secondario, non mostrato nelle figure, posizionato all’ingresso della cavità 20 ed attorno quindi all’apertura dell’involucro 2 che permette l’accesso della radiazione concentrata dagli eliostati.
Tale riflettore secondario, grazie ad una superficie interna a specchio opportunamente sagomata ad esempio con un profilo parabolico o iperbolico, consente di recuperare parte della radiazione riflessa che non raggiungerebbe la cavità 20. Infatti, una parte della radiazione riflessa dagli eliostati, per motivi dovuti a imperfezioni delle superfici e/o del puntamento degli stessi, non entra nell’apertura della cavità ed andrebbe pertanto persa.
Una possibile alternativa consisterebbe nella realizzazione di un’apertura della cavità più estesa: questa soluzione farebbe però aumentare significativamente l’irraggiamento dalla cavità stessa verso l’ambiente esterno, con il risultato di perdere comunque una parte consistente della potenza incidente. L’uso di un concentratore secondario permette di rilassare anche il vincolo di progetto sulla precisione nella curvatura degli eliostati, che induce variazione della dimensione del fascio riflesso sul ricevitore. Inoltre, l’utilizzo di detto concentratore secondario consente di impiegare eliostati piani, di area non superiore alla superficie dell’apertura. Questo aspetto ha una grande influenza sul costo totale della tecnologia: gli specchi piani sono molto economici e le spese per gli eliostati rappresentano tipicamente oltre la metà del costo totale di un impianto. L’orientamento del concentratore locale appena introdotto segue l’orientamento e la posizione della cavità rivolta a favore del campo di eliostati.
Particolarmente vantaggioso risulta l’utilizzo congiunto della già menzionata lastra in quarzo 13, o altro materiale trasparente, e del concentratore secondario, posti all’ingresso della cavità ricevente, concorrendo entrambi ad aumentare il fattore di assorbimento dell’energia solare disponibile.
In base ad un’altra variante di realizzazione cui si riferisce la Figura 2, il dispositivo dell’invenzione - qui denotato con 102 ed inserito in un impianto 101 - può prevedere più cavità riceventi, in figura sono evidenti due cavità 201 e 202 per l’esempio rappresentato. La presenza di più cavità riceventi consente di mitigare i flussi termici che interessano le pareti interne della singola cavità e di abbassare le temperature di esercizio, aumentando la competitività e le prestazioni dei materiali adottati quale rivestimento della cavità. In questo caso le caratteristiche precedentemente descritte in relazione alla forma di realizzazione delle Figure 1 e 1a per la singola cavità 20 si ripetono per ciascuna delle cavità 201 e 202.
A differenza del dispositivo di accumulo descritto in relazione alla Figura 1, il dispositivo 102 prevede che il letto di particelle 3 sia disposto centralmente e che il blocco di accumulo monolitico o granulare, denotato con 301, sia disposto lateralmente al letto stesso.
Lungo la linea del fluido di esercizio dell’impianto 101 à ̈ disposto un degasatore 40 con spillamento in turbina 10 e, a monte di questo, una pompa di estrazione 120 o un mezzo equivalente.
Per il resto, il dispositivo 102 e l’impianto 101 sono analoghi a quelli già descritti in relazione alla Figura 1.
Con riferimento alla Figura 3, una ulteriore variante di realizzazione del dispositivo dell’invenzione, denotata con 104 ed inserita in un impianto 103, prevede che il materiale granulare costituente il letto fluidizzabile 3 riceva l’energia termica solare direttamente dalle superfici della cavità ricevente 20 e funga perciò da accumulo oltre che da vettore termico. Eventuale materiale di accumulo aggiuntivo, denotato con 300, può essere posizionato alla periferia del letto fluidizzabile. In questa configurazione, il letto di particelle, quando fluidizzato, preleva energia termica dalle pareti della cavità ricevente e la trasferisce sia al fascio tubiero 4 dello scambiatore di calore sia alle superfici del mezzo di accumulo 300, se presente. Come già detto, la velocità di trasferimento del calore ovvero il coefficiente di scambio termico à ̈ regolato dalla velocità dell’aria di fluidizzazione.
In presenza di insolazione, l’energia solare à ̈ concentrata alla cavità 20 e mediante fluidificazione del letto di particelle, l’energia termica in parte à ̈ trasferita ai tubi dello scambiatore 4 e in parte al mezzo di accumulo 300. Il verso di trasferimento del calore à ̈ dalla cavità 20 al letto di particelle 3 e da queste allo scambiatore 4 ed al mezzo di accumulo 300, essendo lo stesso a temperatura più bassa rispetto al materiale granulare 3 a diretto contatto con la cavità 20.
In assenza di energia solare, ad esempio nelle ore notturne, fluidizzando il letto di particelle 3, il passaggio di calore avviene dal mezzo di accumulo 300 alle particelle del letto 3 e da queste ai tubi 4 dello scambiatore, assicurando la continuità di esercizio e di erogazione di vapore e quindi di potenza termica dal dispositivo. Quindi, in assenza di energia solare concentrata alla cavità ricevente 20, il verso del trasferimento di calore si inverte dal mezzo di accumulo, che ha accumulato energia termica trasferita tramite fluidizzazione del letto di particelle durante le ore di insolazione, verso le particelle del letto stesso ovvero verso i tubi dello scambiatore di calore.
Per il resto, il dispositivo 104 e l’impianto 103 di Figura 3 sono analoghi a quelli già descritti in relazione alle Figure 1 e 2.
Con riferimento alla Figura 4, un’altra variante di realizzazione del dispositivo dell’invenzione, denotata con 106 ed inserita in un impianto 105, prevede un primo ed un secondo letto fluidizzabile, denotati rispettivamente con 304 e 305, disposti il primo concentricamente al secondo e con funzione rispettivamente di mezzo di accumulo e di vettore termico.
Sempre in riferimento alla Figura 4, il materiale granulare costituente il primo letto fluidizzabile 304 riceve l’energia termica solare direttamente dalle superfici delle cavità riceventi, qui denotate con 203 e 204, e funge perciò da mezzo di accumulo. Il trasferimento di calore à ̈ affidato invece al secondo letto fluidizzabile 305 disposto internamente al primo 304 e all’interno del quale trovano alloggiamento i tubi 4 dello scambiatore di calore. Questa configurazione consente maggiore flessibilità del sistema sia in fase di accumulo sia di rilascio del calore al fluido vettore, grazie alla possibilità di agire in modo indipendente sull’azionamento e sulle velocità del gas di fluidizzazione dei due letti di materiale granulare e/o di sezioni degli stessi.
Una configurazione analoga à ̈ quella della variante illustrata in Figura 5, in cui la posizione dei due letti, ossia quello di accumulo e quello vettore, à ̈ invertita rispetto al caso di Figura 4, essendo prevista in Figura 5 una unica cavità 205 ricevente in posizione centrale.
Come già menzionato, i letti fluidizzati possono anche non essere separati da setti fisici 330 ma azionando individualmente zone modulari tramite compartimentazione del gas di fluidificazione.
Per qualsiasi delle configurazioni descritte, il dimensionamento del dispositivo, e in particolare quello del letto granulare, il range di velocità del gas di fluidizzazione, la quantità di mezzo di accumulo (solido o granulare) eventualmente associato al letto fluidizzato, nonché le superfici dello scambiatore di calore, sono tali da assicurare accumulo di energia termica durante le ore di sole e cessione di questa durante le ore notturne allo scambiatore di calore tramite fluidizzazione delle particelle del letto.
Inoltre, come già anticipato, per qualsiasi delle configurazioni descritte utilizzando una struttura modulare del letto fluidizzato e modulando per ciascuna sezione la velocità di fluidizzazione delle particelle stesse à ̈ possibile regolare la quantità di energia termica trasferita ai tubi, scegliendo di dedicare una o più sezioni al trasferimento di calore o all’accumulo mediante una fluidizzazione selettiva e/o differenziata di queste, assicurando un esercizio continuo del dispositivo d’invenzione.
Ancora, nella eventualità di impianti che prevedono una molteplicità di dispositivi d’invenzione, come finora illustrati, la possibilità di regolare per ciascun dispositivo la quantità di calore trasferita allo scambiatore, e necessaria a mantenere costante la temperatura e la pressione del vapore prodotto, consente il vantaggio di mantenere costante, diminuire o aumentare la produzione di energia.
In caso di impianti basati su una molteplicità di dispositivi il dimensionamento degli stessi e la logica di funzionamento sono coordinati per ottenere una determinata produzione di energia anche in assenza di radiazione solare.
Nella precedente descrizione ci si à ̈ riferiti a titolo di esempio all’applicazione del dispositivo ad un impianto di produzione di energia elettrica, stand-alone. Sarà comunque compreso che le possibili applicazioni del dispositivo sono ampie e relative alla produzione di vapore o calore per impianti industriali come centrali termoelettriche, dissalatori, teleriscaldamento, e così via.
Le normative che regolano la produzione di energia da fonti rinnovabili ammettono che una quota minima dell’energia stessa sia prodotta mediante combustione di combustibili fossili. Solitamente per dispositivi di tecnica nota questa operazione viene svolta in unità produttive distinte dall’impianto di produzione principale.
Al contrario, un importante vantaggio di impianti di produzione di energia basati sul dispositivo dell’invenzione à ̈ quello di poter bruciare combustibile fossile gassoso all’interno del letto fluidizzato.
Per questo motivo, per ciascuna delle forme di realizzazione qui descritte con riferimento alle rispettive Figure 1-3 queste ultime mostrano un ingresso di gas di combustione 401 in corrispondenza del letto fluidizzabile che funge da vettore termico e direttamente in corrispondenza dei canali di adduzione del gas di fluidizzazione.
Per le varianti delle Figure 4 e 5, tale adduzione di gas di combustione può essere prevista, come rappresentato, per uno o entrambi i letti fluidizzabili. Tutte le figure a supporto della descrizione riportano una schematizzazione delle configurazioni e come tali possono non evidenziare componenti come valvole o sensori etc che devono essere presenti per la convenzionale regolazione di circuiti di fluidi.
Sarà compreso meglio a questo punto come il sistema a letto fluidizzato presenta il duplice vantaggio di elevati coefficienti di scambio termico in corrispondenza dell’interfaccia letto-mezzo di accumulo o letto-letto e delle superfici tubiere immerse nel letto granulare, oltre ad elevata “diffusività†termica del letto granulare stesso, proprietà fondamentale in relazione alla possibilità di caricare/scaricare rapidamente l’accumulatore termico nelle fasi transitorie di esercizio.
L’invenzione consente quindi di realizzare accumulo di energia termica anche all’interno del letto particellare e di variare la potenza termica in uscita dal sistema modulando la velocità di fluidizzazione delle particelle stesse.
Anche l’utilizzo di cavità multiple opportunamente dimensionate ed orientate verso il campo specchi permette di ridurre i flussi termici incidenti e mitigare le temperature massime che interesserebbero la singola cavità rendendo più competitiva la scelta di materiali e tecnologie di rivestimento delle pareti della cavità stessa.
La struttura modulare del letto fluidizzato consente poi di attivare uno o più sezioni con notevoli margini di gestione e rende la disponibilità del sistema meno dipendente sia dalle condizioni atmosferiche sia dalla disponibilità del generatore di energia
Inoltre la combustione contemporanea di gas combustibile all’interno del letto fluidizzato del dispositivo consente di mantenere costante la produzione di energia del sistema anche in periodi di bassa insolazione.
Sarà infine compreso come l’invenzione fornisca anche un metodo di accumulo e scambio di calore come definito nelle rivendicazioni che seguono e presentante le medesime caratteristiche preferite esposte sopra in relazione alle varie forme e varianti di realizzazione del dispositivo e dell’impianto dell’invenzione.
La presente invenzione à ̈ stata fin qui descritta con riferimento a forme preferite di realizzazione. È da intendersi che possano esistere altre forme di realizzazione che afferiscono al medesimo nucleo inventivo, come definito dall’ambito di protezione delle rivendicazioni qui di seguito riportate.

Claims (32)

  1. RIVENDICAZIONI 1. Dispositivo di accumulo e cessione di energia termica (1), atto a ricevere una radiazione solare, il quale dispositivo (1) comprende: − un involucro di contenimento (2); − un letto di particelle (3) atte all’accumulo di energia termica, ricevute entro detto involucro di contenimento (2); e − almeno un ingresso di adduzione di un gas di fluidizzazione attraverso detto letto di particelle (3), la disposizione complessiva essendo tale che, in uso, tale gas di fluidizzazione movimenta le particelle di detto letto (3) determinando o favorendo uno scambio di calore fra le particelle stesse e fasci tubieri (4) attraversati da un fluido di esercizio.
  2. 2. Dispositivo (1) secondo la rivendicazione 1, in cui le particelle di detto letto (3) sono in materiale granulare di forma sostanzialmente regolare, preferibilmente sferoidale.
  3. 3. Dispositivo (1) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui le particelle di detto letto (3) presentano dimensioni dell’ordine di 50 – 200 micron circa.
  4. 4. Dispositivo (1) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, comprendente una compartimentazione dell’area di fluidizzazione, atta a consentire una fluidizzazione selettiva e/o differenziata di una o più porzioni di detto letto di particelle da parte del gas di fluidizzazione.
  5. 5. Dispositivo (1) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, comprendente inoltre un ulteriore mezzo di accumulo in forma di blocco monolitico (30).
  6. 6. Dispositivo (1) secondo la rivendicazione precedente, in cui detto blocco di accumulo (30) Ã ̈ di grafite o comprende grafite.
  7. 7. Dispositivo (1) secondo la rivendicazione 5 o 6, in cui detto blocco di accumulo (30) Ã ̈ ottenuto per compattazione di un materiale in forma granulare.
  8. 8. Dispositivo (106) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, comprendente inoltre un ulteriore mezzo di accumulo in forma di un ulteriore letto di particelle fluidizzabile (304) ricevuto entro detto involucro di contenimento (2), detti letti di particelle (305, 304) essendo preferibilmente disposti l’uno concentricamente all’altro.
  9. 9. Dispositivo (1) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, presentante una o più cavità riceventi (20) entro la quale o entro ciascuna delle quali viene concentrata la radiazione solare.
  10. 10. Dispositivo (1) secondo la rivendicazione precedente, comprendente una lastra di materiale sostanzialmente trasparente (13), preferibilmente quarzo, disposta in corrispondenza dell’imboccatura di detta o ciascuna cavità (20).
  11. 11. Dispositivo (1) secondo la rivendicazione precedente, in cui detta o ciascuna lastra (13) à ̈ permeabile alla radiazione solare in ingresso alla rispettiva cavità (20) ed impermeabile alla radiazione infrarosso in uscita da quest’ultima.
  12. 12. Dispositivo (1) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 9 a 11, comprendente un concentratore secondario di radiazione solare, posto all’ingresso di detta o almeno una cavità ricevente (20).
  13. 13. Dispositivo (102) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 9 a 12 quando dipendenti dalla rivendicazione 5, in cui detto ulteriore mezzo di accumulo (30) à ̈ disposto immediatamente in corrispondenza di detta o almeno una di dette cavità (20).
  14. 14. Dispositivo (104) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 9 a 12 quando dipendenti dalla rivendicazione 5, in cui detto letto di particelle (3) à ̈ disposto immediatamente in corrispondenza di detta o almeno una di dette cavità (20).
  15. 15. Dispositivo (1) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, presentante un condotto di deflusso (5) per il gas di fluidizzazione.
  16. 16. Dispositivo (1) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, comprendente uno o più elementi scambiatori di calore (4) che ricevono o sono atti a ricevere un fluido di servizio e che sono disposti in modo tale da essere in contatto con detto letto di particelle (3) e/o in modo tale da essere lambiti, in uso, da detto letto (3) quando fluidizzato mediante detto gas di fluidizzazione.
  17. 17. Impianto (100) per produrre vapore o calore per usi industriali, comprendente uno o più dispositivi (1) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti.
  18. 18. Impianto (100) secondo la rivendicazione precedente, comprendente mezzi di adduzione (210, 8) del gas di fluidizzazione attraverso almeno un ingresso (21) di detto dispositivo (1).
  19. 19. Impianto (100) secondo la rivendicazione precedente, in cui detti mezzi di adduzione comprendono mezzi (8) di circolazione forzata del gas di fluidizzazione.
  20. 20. Impianto (100) secondo la rivendicazione 18 o 19, in cui detti mezzi di adduzione sono controllabili selettivamente per variare la velocità del gas di fluidizzazione.
  21. 21. Impianto (100) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 17 a 20, comprendente mezzi di depolverazione (6) del gas di fluidizzazione.
  22. 22. Impianto (100) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 17 a 21, comprendente mezzi per una adduzione selettiva del gas di fluidizzazione a porzioni selezionate di detto letto di particelle (3).
  23. 23. Impianto (100) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 17 a 22, comprendente mezzi di adduzione (401) di un gas di combustione entro detto involucro (2) di detto dispositivo (1).
  24. 24. Impianto (100) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 17 a 23, che à ̈ un impianto di produzione di energia elettrica.
  25. 25. Metodo di accumulo e successivo scambio di energia termica di origine solare, che prevede l’impiego di un letto di particelle (3) atte a ricevere ed accumulare l’energia termica di origine solare ed una fluidizzazione di detto letto di particelle (3) tale da determinare o favorire uno scambio termico fra queste ultime ed i fasci tubieri (4) di uno scambiatore di calore.
  26. 26. Metodo secondo la rivendicazione precedente, in cui detta fluidizzazione viene eseguita mediante adduzione controllata di un gas di fluidizzazione, preferibilmente aria.
  27. 27. Metodo secondo la rivendicazione 25 o 26, che prevede una fluidizzazione differenziata di porzioni selezionate di detto letto di particelle (3).
  28. 28. Metodo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 25 a 27, in cui in detti fasci tubieri (4) scorre un fluido di esercizio che à ̈ acqua e/o vapore.
  29. 29. Metodo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 25 a 28, che prevede una fase di accumulo di energia termica in un mezzo di accumulo (30, 3) durante le ore di sole ed una fase di cessione di calore da detto mezzo (30) ai fasci tubieri (4) tramite fluidizzazione del letto di particelle (3) in assenza di insolazione.
  30. 30. Metodo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 25 a 29, che prevede l’impiego di uno o più dispositivi (1) o di un impianto (100) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 1 a 24.
  31. 31. Metodo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 25 a 30, che prevede una combustione di combustile fossile gassoso entro detto letto di particelle (3) di detto dispositivo (1).
  32. 32. Metodo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 25 a 31 che prevede una fase di accumulo di energia termica e di contemporanea o differita cessione di detta energia allo scambiatore di calore, al fine di ottenere una produzione costante di energia.
ITRM2010A000203A 2010-04-29 2010-04-29 Dispositivo e sistema di stoccaggio e trasporto ad alto livello di efficienza energetica IT1399952B1 (it)

Priority Applications (19)

Application Number Priority Date Filing Date Title
ITRM2010A000203A IT1399952B1 (it) 2010-04-29 2010-04-29 Dispositivo e sistema di stoccaggio e trasporto ad alto livello di efficienza energetica
CN201310547841.XA CN103557601B (zh) 2010-04-29 2011-04-22 高效的存储和输送装置与系统
CN2011800213074A CN102859292A (zh) 2010-04-29 2011-04-22 高效的存储和输送装置与系统
AU2011246933A AU2011246933B2 (en) 2010-04-29 2011-04-22 Device and method for storage and transfer of thermal energy
BR112012027817-7A BR112012027817B1 (pt) 2010-04-29 2011-04-22 Dispositivo para armazenamento e transferência de energia térmica, usina para produzir vapor ou calor para usos industriais e método de armazenamento e troca subsequente de energia térmica
PCT/IB2011/051769 WO2011135501A2 (en) 2010-04-29 2011-04-22 Storing and transport device and system with high efficiency
EP11723658.8A EP2564127B1 (en) 2010-04-29 2011-04-22 Device and method for storage and transfer of thermal energy
PT117236588T PT2564127E (pt) 2010-04-29 2011-04-22 Dispositivo e método de armazenamento e transferência de energia térmica
US13/643,072 US8960182B2 (en) 2010-04-29 2011-04-22 Device and method for storage and transfer of thermal energy originated from solar radiation based on fluidization of a bed of particles
MX2012012618A MX2012012618A (es) 2010-04-29 2011-04-22 Dispositvo y sistema de almacenamiento y transporte con alto nivel de eficiencia energetica.
ES11723658.8T ES2527537T3 (es) 2010-04-29 2011-04-22 Dispositivo y método para almacenamiento y transferencia de energía térmica
TW100114238A TWI558961B (zh) 2010-04-29 2011-04-25 高效率的儲存及運送裝置及系統
ARP110101467A AR080977A1 (es) 2010-04-29 2011-04-28 Dispositivo y sistema de almacenamiento y transporte con alto nivel de eficiencia energetica
UY0001033363A UY33363A (es) 2010-04-29 2011-04-29 ?dispositivo y sistema de almacenamiento y transporte con alto nivel de eficiencia energética?.
TNP2012000498A TN2012000498A1 (en) 2010-04-29 2012-10-17 Device and method for storage and transfer of thermal energy
CL2012002983A CL2012002983A1 (es) 2010-04-29 2012-10-25 Dispositivo de acumulacion y cesion de energia termica que comprende una envoltura de contencion, un lecho de particulas, al menos una entrada de aduccion de gas de fluidizacion, donde dicho gas mueve las particulas del lecho determinando o favoreciendo un intercambio de calor entre las particulas y toberas; instalacion para producir vapor o calor para usos industriales; metodo de acumulacion y sucesivo intercambio de energia termica solar
IL222742A IL222742A (en) 2010-04-29 2012-10-28 A facility and method for storing and transferring thermal energy and a plant containing the sweet pot
HK14102395.1A HK1189263A1 (zh) 2010-04-29 2014-03-10 高效的存儲和輸送裝置與系統
CY20151100064T CY1115943T1 (el) 2010-04-29 2015-01-22 Συσκευη και μεθοδος για αποθηκευση και μεταφορα θερμικης ενεργειας

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
ITRM2010A000203A IT1399952B1 (it) 2010-04-29 2010-04-29 Dispositivo e sistema di stoccaggio e trasporto ad alto livello di efficienza energetica

Publications (2)

Publication Number Publication Date
ITRM20100203A1 true ITRM20100203A1 (it) 2011-10-30
IT1399952B1 IT1399952B1 (it) 2013-05-09

Family

ID=43127738

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
ITRM2010A000203A IT1399952B1 (it) 2010-04-29 2010-04-29 Dispositivo e sistema di stoccaggio e trasporto ad alto livello di efficienza energetica

Country Status (18)

Country Link
US (1) US8960182B2 (it)
EP (1) EP2564127B1 (it)
CN (2) CN103557601B (it)
AR (1) AR080977A1 (it)
AU (1) AU2011246933B2 (it)
BR (1) BR112012027817B1 (it)
CL (1) CL2012002983A1 (it)
CY (1) CY1115943T1 (it)
ES (1) ES2527537T3 (it)
HK (1) HK1189263A1 (it)
IL (1) IL222742A (it)
IT (1) IT1399952B1 (it)
MX (1) MX2012012618A (it)
PT (1) PT2564127E (it)
TN (1) TN2012000498A1 (it)
TW (1) TWI558961B (it)
UY (1) UY33363A (it)
WO (1) WO2011135501A2 (it)

Families Citing this family (36)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9873305B2 (en) * 2008-02-22 2018-01-23 Dow Global Technologies Inc. Heater module including thermal energy storage material
IN2012DN02495A (it) 2009-09-18 2015-08-28 Massachusetts Inst Technology
ITRM20110234A1 (it) * 2011-05-10 2012-11-11 Magaldi Ind Srl Ricevitore/scambiatore e metodo di connessione ad alto livello di efficienza energetica.
ITRM20120135A1 (it) * 2012-04-03 2013-10-04 Magaldi Ind Srl Dispositivo, impianto e metodo ad alto livello di efficienza energetica per l'accumulo e l'impiego di energia termica di origine solare.
FR2990265B1 (fr) 2012-05-04 2014-04-25 Saint Gobain Quartz Sas Collecteur solaire a paroi en materiau reflecteur
CH706970A1 (de) * 2012-09-10 2014-03-14 Ulrich Bech Receiver für konzentrierte Sonnenstrahlung.
CN102927692B (zh) * 2012-11-08 2014-06-04 浙江大学 基于固液气三相流的吸热腔及其方法
US9829217B2 (en) * 2013-04-22 2017-11-28 The Babcock & Wilcox Company Concentrated solar power solids-based system
US10488079B2 (en) 2014-05-13 2019-11-26 Massachusetts Institute Of Technology Low cost parabolic cylindrical trough for concentrated solar power
JP6440267B2 (ja) * 2014-05-13 2018-12-19 国立大学法人 新潟大学 集光太陽光の受熱装置、反応装置及び加熱装置
US20150345480A1 (en) * 2014-05-28 2015-12-03 Lawrence Livermore National Security, Llc Thermally integrated concentrating solar power system with a fluidized solid particle receiver
CN105318765A (zh) * 2015-02-07 2016-02-10 成都奥能普科技有限公司 固体粒块高温传热流态化驱动传热系统
CN105318577A (zh) * 2015-02-07 2016-02-10 成都奥能普科技有限公司 固体粒块塔式太阳能流态化驱动换热传热系统
CN105318761A (zh) * 2015-02-07 2016-02-10 成都奥能普科技有限公司 固体粒块流态化驱动泵
ITUB20152907A1 (it) * 2015-08-05 2017-02-05 Magaldi Ind Srl Dispositivo, impianto e metodo ad alto livello di efficienza energetica per l?impiego di energia termica di origine solare
FR3044749B1 (fr) * 2015-12-07 2017-12-22 Ifp Energies Now Systeme et procede d'echange de chaleur a courant-croise entre un fluide et des particules de stockage de chaleur
EP3571448A4 (en) * 2017-01-19 2020-10-07 The University of Adelaide CONCENTRATED SOLAR RECEIVER AND REACTOR SYSTEMS WITH HEAT TRANSFER FLUID
TW201839259A (zh) * 2017-02-01 2018-11-01 義大利商馬加帝電力公司 使用源自太陽之熱能之高能效率裝置、系統及方法
RU2673037C2 (ru) * 2017-05-16 2018-11-21 Общество с ограниченной ответственностью "НаноТехЦентр" Теплоаккумулирующее устройство
WO2018222734A1 (en) * 2017-05-31 2018-12-06 COMBINED POWER LLC, dba HYPERLIGHT ENERGY Thermal energy storage systems and methods
CN108224779B (zh) * 2018-03-18 2024-05-14 唐山亿效环保科技有限公司 高凝点热载体换热管网装置及使用方法
JP7075306B2 (ja) * 2018-08-01 2022-05-25 株式会社東芝 プラント制御装置、プラント制御方法、および発電プラント
IT201800007998A1 (it) * 2018-08-09 2020-02-09 Magaldi Power Spa Dispositivo, impianto e metodo per l'accumulo e il trasferimento di energia termica di origine solare
RU189233U1 (ru) * 2018-11-26 2019-05-16 Денис Викторович Шабалин Тепловой аккумулятор фазового перехода с индукционным устройством электроподогрева
WO2020142806A1 (en) * 2019-01-09 2020-07-16 Graphite Solar Power Pty Limited Thermal energy storage apparatus
FR3097952B1 (fr) 2019-06-26 2021-06-25 Ifp Energies Now Système et procédé d’échange de chaleur à contre-courant entre un fluide et des particules de stockage de chaleur
CN111854193B (zh) * 2019-09-24 2021-11-26 东南大学 一种集成的太阳能接收器-多级蓄热系统
US20230064799A1 (en) * 2020-02-03 2023-03-02 Magaldi Power S.P.A. Device for the storage of thermal energy of solar origin based upon multiple reflections
CN116529550A (zh) * 2020-11-16 2023-08-01 马迦迪动力股份公司 流化床热交换器和方法
US11913362B2 (en) 2020-11-30 2024-02-27 Rondo Energy, Inc. Thermal energy storage system coupled with steam cracking system
EP4150282A2 (en) 2020-11-30 2023-03-22 Rondo Energy, Inc. Energy storage system and applications
US11913361B2 (en) 2020-11-30 2024-02-27 Rondo Energy, Inc. Energy storage system and alumina calcination applications
CN112746140B (zh) * 2020-12-09 2022-08-19 清华大学山西清洁能源研究院 流化小球储热的高炉冲渣水余热发电系统
KR20240058122A (ko) 2021-08-30 2024-05-03 마갈디 파워 에스.피.에이. 유동화 입자의 층에 기초하여 열 에너지를 저장 및 전달하기 위한 시스템 및 방법(system and method for thermal energy storage and transfer based upon a bed of fluidized particles)
GB2620356A (en) * 2022-03-01 2024-01-10 Hamdan Mustapha Apparatus and system for generating thermal energy using concentrated solar panels
US11619379B2 (en) * 2022-08-16 2023-04-04 Regen Technologies Pte. Ltd. Solar thermodynamic power generator

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4312324A (en) * 1978-08-09 1982-01-26 Sanders Associates, Inc. Wind loss prevention for open cavity solar receivers
US4384569A (en) * 1981-02-24 1983-05-24 Clearman Francis R Solar energy collector/storage system
US4401103A (en) * 1980-04-28 1983-08-30 Thompson Hugh A Solar energy conversion apparatus
DE102007005635A1 (de) * 2007-02-05 2008-08-07 Webasto Ag Klimatisierungssystem zur Kühlung von Raumluft
US20090322089A1 (en) * 2007-06-06 2009-12-31 Mills David R Integrated solar energy receiver-storage unit

Family Cites Families (36)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3927659A (en) * 1973-09-21 1975-12-23 Martin Marietta Corp Peak efficiency solar energy powered boiler and superheater
US3908632A (en) * 1974-06-24 1975-09-30 Universal Oil Prod Co Solar heat absorbing system
GB1577717A (en) * 1976-03-12 1980-10-29 Mitchell D A Thermal reactors incorporating fluidised beds
US4455153A (en) * 1978-05-05 1984-06-19 Jakahi Douglas Y Apparatus for storing solar energy in synthetic fuels
US4286141A (en) * 1978-06-22 1981-08-25 Calmac Manufacturing Corporation Thermal storage method and system utilizing an anhydrous sodium sulfate pebble bed providing high-temperature capability
US4333445A (en) * 1980-01-24 1982-06-08 Lee Donald M Fluidized bed solar energy heater
US4828486A (en) * 1980-04-04 1989-05-09 Babcock Hitachi Kabushiki Kaisha Fluidized bed combustor and a method of operating same
GB2074297B (en) * 1980-04-22 1983-11-23 Coal Industry Patents Ltd Domestic combustion appliances
US4290779A (en) * 1980-05-15 1981-09-22 Nasa Solar heated fluidized bed gasification system
US4338919A (en) * 1980-07-21 1982-07-13 University Of Pittsburgh Solar collector system employing particulate energy collecting media
US4436507A (en) * 1981-07-16 1984-03-13 Foster Wheeler Energy Corporation Fluidized bed reactor utilizing zonal fluidization and anti-mounding air distributors
US4715183A (en) * 1987-02-27 1987-12-29 Stirling Thermal Motors, Inc. Dual source external heating system for a heat pipe
JPH0629652B2 (ja) * 1987-07-13 1994-04-20 株式会社荏原製作所 流動床ボイラにおける燃焼制御装置
AT401419B (de) * 1987-07-21 1996-09-25 Sgp Va Energie Umwelt Wirbelschichtverfahren zur vergasung und verbrennung von brennstoffen sowie vorrichtung zu seiner durchführung
EP0321308A1 (en) * 1987-12-17 1989-06-21 Cet Energy Systems Inc. Fluidized bed furnace
GB2263535B (en) * 1992-01-08 1995-07-12 Richards Eng Ltd Incineration apparatus
US5634329A (en) * 1992-04-30 1997-06-03 Abb Carbon Ab Method of maintaining a nominal working temperature of flue gases in a PFBC power plant
US5365889A (en) * 1992-11-13 1994-11-22 Fostyer Wheeler Energy Corporation Fluidized bed reactor and system and method utilizing same
US5444972A (en) * 1994-04-12 1995-08-29 Rockwell International Corporation Solar-gas combined cycle electrical generating system
US6139805A (en) * 1995-11-15 2000-10-31 Ebara Corporation Fluidized-bed reactor
DE19710986C2 (de) * 1997-03-17 2001-02-22 Deutsch Zentr Luft & Raumfahrt Volumetrischer Strahlungsempfänger und Verfahren zur Wärmegewinnung aus konzentrierter Strahlung
US7285144B2 (en) * 1997-11-04 2007-10-23 Ebara Corporation Fluidized-bed gasification and combustion furnace
US6321539B1 (en) * 1998-09-10 2001-11-27 Ormat Industries Ltd. Retrofit equipment for reducing the consumption of fossil fuel by a power plant using solar insolation
US6579365B1 (en) * 1999-11-22 2003-06-17 Glatt Air Techniques, Inc. Apparatus for coating tablets
US6532905B2 (en) * 2001-07-17 2003-03-18 The Babcock & Wilcox Company CFB with controllable in-bed heat exchanger
US6594984B1 (en) * 2002-01-15 2003-07-22 The Boeing Company Combined thrust and power generator for a satellite
AU2005222444B2 (en) * 2004-03-12 2009-12-10 Graphite Energy (Assets) Pty Limited Method and apparatus for storing heat energy
CA2490207A1 (en) * 2004-12-15 2006-06-15 Shec Labs - Solar Hydrogen Energy Corporation Solar energy collector
US7263992B2 (en) * 2005-02-10 2007-09-04 Yaoming Zhang Volumetric solar receiver
CN2872208Y (zh) * 2006-03-28 2007-02-21 张耀明 空腔式太阳能接收器
CN1873349A (zh) * 2006-03-31 2006-12-06 浙江大学 采用流化床的连续型吸附制冷系统
CN101122422B (zh) * 2007-05-10 2010-12-08 中国科学院电工研究所 用于太阳能塔式热发电的流化床高温吸热器及其“吸热-储热”双流化床系统
US8307821B2 (en) * 2008-04-16 2012-11-13 Alstom Technology Ltd. Continuous moving bed solar steam generation system
DE102008064321A1 (de) * 2008-09-19 2010-04-01 Ecoenergy Gesellschaft Für Energie- Und Umwelttechnik Mbh Externe Frischluftvorwärmung bei Feststofffeuerungen
ITLE20090011A1 (it) * 2009-09-04 2009-12-04 Riccardis Andrea De Sistema di accumulo dell'energia termica da radiazione solare.
ITRM20090561A1 (it) * 2009-11-03 2011-05-04 Magaldi Ind Srl Sistema di stoccaggio e trasporto ad alto livello di efficienza energetica.

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4312324A (en) * 1978-08-09 1982-01-26 Sanders Associates, Inc. Wind loss prevention for open cavity solar receivers
US4401103A (en) * 1980-04-28 1983-08-30 Thompson Hugh A Solar energy conversion apparatus
US4384569A (en) * 1981-02-24 1983-05-24 Clearman Francis R Solar energy collector/storage system
DE102007005635A1 (de) * 2007-02-05 2008-08-07 Webasto Ag Klimatisierungssystem zur Kühlung von Raumluft
US20090322089A1 (en) * 2007-06-06 2009-12-31 Mills David R Integrated solar energy receiver-storage unit

Also Published As

Publication number Publication date
IL222742A0 (en) 2012-12-31
CY1115943T1 (el) 2017-01-25
TN2012000498A1 (en) 2014-04-01
ES2527537T3 (es) 2015-01-26
IT1399952B1 (it) 2013-05-09
EP2564127B1 (en) 2014-10-29
TW201207330A (en) 2012-02-16
MX2012012618A (es) 2013-01-22
US20130042857A1 (en) 2013-02-21
TWI558961B (zh) 2016-11-21
AR080977A1 (es) 2012-05-23
CN102859292A (zh) 2013-01-02
BR112012027817B1 (pt) 2020-12-15
CN103557601A (zh) 2014-02-05
UY33363A (es) 2011-12-01
PT2564127E (pt) 2015-02-05
WO2011135501A3 (en) 2012-08-02
CN103557601B (zh) 2015-09-09
AU2011246933B2 (en) 2016-03-24
WO2011135501A2 (en) 2011-11-03
EP2564127A2 (en) 2013-03-06
IL222742A (en) 2016-03-31
US8960182B2 (en) 2015-02-24
HK1189263A1 (zh) 2014-05-30
AU2011246933A1 (en) 2012-12-13
CL2012002983A1 (es) 2013-11-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
ITRM20100203A1 (it) Dispositivo e sistema di stoccaggio e trasporto ad alto livello di efficienza energetica.
US9347690B2 (en) Methods and systems for concentrated solar power
KR102030642B1 (ko) 태양 원천의 열 에너지의 저장 및 사용에 대한 에너지 효율성의 수준을 높이기 위한 장치, 시스템 및 방법
Ma et al. Development of a concentrating solar power system using fluidized-bed technology for thermal energy conversion and solid particles for thermal energy storage
EP2331883B1 (en) Solar concentration power plant
US8307821B2 (en) Continuous moving bed solar steam generation system
ITRM20100550A1 (it) Dispositivo, impianto e metodo ad alto livello di efficienza energetica per l'accumulo e l'impiego di energia termica di origine solare.
BR112021011536A2 (pt) Usina e método para o acúmulo de energia na forma térmica
JP2016217223A (ja) 太陽熱ガスタービン発電システム
ITRM20110234A1 (it) Ricevitore/scambiatore e metodo di connessione ad alto livello di efficienza energetica.
TW202100240A (zh) 用於基於流體化床累積能量之工廠與方法
WO2012120016A1 (en) Receiver for a beam down power plant, system with the receiver and use of the system
ITRM20090565A1 (it) Sistema di stoccaggio e trasporto ad alto livello di efficienza energetica.
ITMI20120809A1 (it) Impianto termodinamico a concentrazione solare
ITRM20090561A1 (it) Sistema di stoccaggio e trasporto ad alto livello di efficienza energetica.
IT201800021301A1 (it) Dispositivo a letto fluidizzato, impianto e relativo metodo per l’accumulo di energia
EP3834281B1 (en) Device, plant and method for the storage and transfer of thermal energy of solar origin
ITRM20090564A1 (it) Sistema di stoccaggio e trasporto ad alto livello di efficienza energetica.
ES2750080T3 (es) Sistema de intercambio de calor con consumo constante de energía y procedimiento para intercambiar calor utilizando los antecedentes del sistema de intercambio de calor de la invención
CN116529550A (zh) 流化床热交换器和方法
ITRM20090563A1 (it) Sistema di stoccaggio e trasporto ad alto livello di efficienza energetica.
ITRM20090562A1 (it) Sistema di stoccaggio e trasporto ad alto livello di efficienza energetica.