JP2014511989A - Latent heat storage device and operation method of latent heat storage device - Google Patents
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Abstract
本発明は、潜熱蓄熱構造（１００）およびその運転方法に関する。その中心となる思想は、熱伝達、並びに、従って、熱量を潜熱蓄熱装置（１０）からおよび／または潜熱蓄熱装置（１０）へ伝達するために設けられた熱伝達流体システム（５０）を、外部の系（８０）または周囲（８０）に対して、閉鎖され、物質的に分離され、遮断され、連結されていないが、しかし、熱的に連結されているように形成し、且つ、特に、単一の熱伝達流体を使用して運転することである。 The present invention relates to a latent heat storage structure (100) and an operation method thereof. The central idea is that the heat transfer and thus the heat transfer fluid system (50) provided for transferring heat from the latent heat storage device (10) and / or to the latent heat storage device (10) To the system (80) or the surroundings (80) of the closed, materially separated, shut-off, not connected, but formed to be thermally connected, and in particular To operate using a single heat transfer fluid.
Description
発明の技術分野
本発明は、潜熱蓄熱装置および潜熱蓄熱装置の運転方法に関する。
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION The present invention relates to a latent heat storage device and a method for operating the latent heat storage device.
発明の背景技術
熱エネルギーまたは熱量を一時的に蓄えるために、いわゆる潜熱蓄熱装置または潜熱蓄熱構造が設けられることが多くなっている。蓄熱の原理は、供給された熱量または熱エネルギーを、蓄熱媒体の可逆的な構造変化のエネルギー、および／または可逆的な物質変化のエネルギーに変換することに基づく。
BACKGROUND OF THE INVENTION So-called latent heat storage devices or latent heat storage structures are increasingly provided to temporarily store thermal energy or heat quantity. The principle of heat storage is based on converting the amount of heat or heat energy supplied into energy of reversible structural changes and / or reversible material change energy of the heat storage medium.
公知の潜熱蓄熱装置においては、熱を供給する媒体と熱を回収する媒体とを変えることによって、それらの媒体が、潜熱蓄熱器、またはそれぞれの蓄熱媒体とさえも直接接触することが問題となる。このことは、熱伝達の効率を高めることに貢献し得るが、しかし、その反面、交互に与える熱的負荷に関連する問題を発生させる。その交互に与える熱的負荷に関連する問題は、一方では、例えば、蓄熱または熱負荷と、放熱との間の切替え時に生じるいわゆる蒸気ハンマに関する。上記問題は、他方では、重要な装置が、熱を供給および回収する媒体に直接接触するため、例えば、供給管または回収管、潜熱蓄熱器自体、或いは、蓄熱媒体さえも汚染され得ることである。 In known latent heat storage devices, the problem is that by changing the medium that supplies the heat and the medium that recovers the heat, the medium is in direct contact with the latent heat accumulator or even the respective heat storage medium. . This can contribute to increasing the efficiency of heat transfer, but on the other hand it creates problems associated with alternating thermal loads. Problems associated with the alternating thermal load, on the other hand, relate to so-called steam hammers that occur, for example, when switching between heat storage or heat load and heat dissipation. The problem is that, on the other hand, the critical device is in direct contact with the medium supplying and recovering heat, so that, for example, the supply or recovery tube, the latent heat accumulator itself, or even the heat storage medium can be contaminated. .
発明の概要
本発明の課題は、特に簡易な、且つ、障害のない手段で、熱エネルギーまたは熱量を一時的に蓄え、且つ、再利用できる、潜熱蓄熱構造および潜熱蓄熱構造の運転方法を提供することである。
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a latent heat storage structure and a method for operating the latent heat storage structure that can temporarily store and reuse heat energy or heat by means that are particularly simple and have no obstacles. That is.
本発明の根底にある課題は、本発明に基づき、独立請求項１の特徴を有する潜熱蓄熱構造によって解決される。本発明の根底にある課題は、さらに、本発明に基づき、独立請求項１１の特徴を有する潜熱蓄熱構造の運転方法によって解決される。有利なさらなる構成は従属請求項の各対象である。 The problem underlying the present invention is solved on the basis of the present invention by a latent heat storage structure having the features of independent claim 1. The problem underlying the present invention is further solved on the basis of the present invention by a method for operating a latent heat storage structure having the features of independent claim 11. Advantageous further configurations are the subject matter of the dependent claims.
本発明の一局面においては、少なくとも１つの潜熱蓄熱装置と、当該少なくとも１つの潜熱蓄熱装置から、外部の系または周囲へ、および／または上記少なくとも１つの潜熱蓄熱装置へ、外部の系または周囲から、熱量を伝達するための１つの熱伝達流体システムとを有し、上記熱伝達流体システムは、閉鎖されたサイクルとして、上記外部の系または周囲に対して、物質的に分離され、遮断され、連結されていないが、しかし、制御可能および／または調節可能に熱的に連結できるか、または連結されるように形成されている、潜熱蓄熱構造が実現される。すなわち、本発明の中心的な思想は、設けられた熱伝達流体システムを、閉鎖されたサイクルとして形成し、上記外部の系または上記周囲に対して上記熱伝達流体システムを、物質的に分離され、遮断され、連結されていないが、しかし、確かに上記外部の系または上記周囲と制御可能および／または調節可能に熱的に連結できる、または、連結されているように形成することにある。ここで、上記外部の系または上記周囲に関して熱が吸収され、または、放出される。すなわち、上記外部の系または上記周囲は熱源または熱吸収源として用いられる。このようにして、一方では、外部の系または周囲と、内部システム、すなわち熱伝達流体システムおよび潜熱蓄熱器、との間に好適な熱伝達が保証され、しかし、外部に対する上記熱伝達流体システムの閉鎖、および物質的に連結されていないことにより、内部の汚染は回避される。さらに、上記熱伝達流体システムが閉鎖されていることにより、熱負荷プロセスと放熱プロセスとの間の切替え時に、蒸気ハンマの発生も回避される。 In one aspect of the invention, at least one latent heat storage device and from the at least one latent heat storage device to an external system or surroundings and / or to the at least one latent heat storage device from an external system or surroundings A heat transfer fluid system for transferring heat, wherein the heat transfer fluid system is materially separated and isolated from the external system or ambient as a closed cycle, A latent heat storage structure is realized that is not connected but can be controlled or / and adjustably thermally connected or configured to be connected. That is, the central idea of the present invention is that the provided heat transfer fluid system is formed as a closed cycle, and the heat transfer fluid system is physically separated from the external system or the surroundings. It is cut off and not connected, but it is certainly to be able to controlably and / or adjustably thermally connect to or be connected to the external system or the surroundings. Here, heat is absorbed or released with respect to the external system or the surroundings. That is, the external system or the surroundings is used as a heat source or heat absorption source. In this way, on the one hand, a suitable heat transfer is ensured between the external system or surroundings and the internal system, i.e. the heat transfer fluid system and the latent heat accumulator, but the heat transfer fluid system to the outside is ensured. By being closed and not physically connected, internal contamination is avoided. In addition, the closed heat transfer fluid system also avoids the generation of steam hammers when switching between heat load and heat dissipation processes.
上記熱伝達流体システムは、好ましくは、上記少なくとも１つの潜熱蓄熱装置の熱量を熱負荷および放熱するために、単一の熱伝達流体を有し、且つ、当該単一の熱伝達流体を用いて運転されてもよい。すなわち、単一の熱伝達流体が使用される場合に、本発明の潜熱蓄熱構造の構成および運転はとりわけ簡単、且つ、安全になる。 The heat transfer fluid system preferably has a single heat transfer fluid and uses the single heat transfer fluid to heat load and dissipate the amount of heat of the at least one latent heat storage device. It may be driven. That is, when a single heat transfer fluid is used, the construction and operation of the latent heat storage structure of the present invention is particularly simple and safe.
代替的に、または追加的に、上記熱伝達流体システムは、上記少なくとも１つの潜熱蓄熱装置の熱量を熱負荷および放熱するために、単一の熱伝達流体サイクルを行うように構成されていることがとりわけ有利である。単一の熱伝達流体サイクルが、特に、単一の熱伝達流体と組合せて設けられる場合には、さらなる簡易化が実現される。ここで、上記単一の熱伝達流体サイクルは、必ずしも物質的に非連結である必要がない複数の配管を有してもよい；一方では、上記配管は１つの熱負荷配管、または、複数の潜熱蓄熱装置を設ける場合、複数の熱負荷配管であり、他方では、同様に上記配管は、１つの放熱配管、または複数の放熱配管であってもよい。 Alternatively or additionally, the heat transfer fluid system is configured to perform a single heat transfer fluid cycle to heat load and dissipate the amount of heat of the at least one latent heat storage device. Is particularly advantageous. Further simplification is realized, especially when a single heat transfer fluid cycle is provided in combination with a single heat transfer fluid. Here, the single heat transfer fluid cycle may have a plurality of pipes that do not necessarily have to be materially disconnected; on the other hand, the pipe may be a single heat load pipe or a plurality of pipes. When the latent heat storage device is provided, it is a plurality of heat load pipes, and on the other hand, the pipe may be a single heat radiating pipe or a plurality of heat radiating pipes.
上記熱伝達流体システムは、上記少なくとも１つの潜熱蓄熱装置の熱量を熱負荷、および放熱するために、熱負荷サイクルと放熱サイクルとを有していてもよい。 The heat transfer fluid system may have a heat load cycle and a heat release cycle in order to dissipate and dissipate heat of the at least one latent heat storage device.
それぞれの熱負荷サイクル、およびそれぞれの放熱サイクルは、物質的および／または流動的に互いに連結、および／または交わるように形成されていてもよい。 Each heat load cycle and each heat release cycle may be formed so as to be physically and / or fluidly connected to and / or cross each other.
上記熱伝達流体システムと、特に、それぞれの熱伝達流体サイクル、上記熱負荷サイクルおよび／または上記放熱サイクルとを熱的に連結するために、１つまたは複数の熱交換器、または、１つまたは複数の熱伝達器が設けられ、上記外部の系または周囲に連結されているか、または連結可能となっていてもよい。熱伝達流体システム、すなわち、熱伝達のための内部システムと、外部の系または周囲との間の熱的な連結、一方では、物質的な非連結のために、１つまたは複数の熱伝達器、または、１つまたは複数の熱交換器が設けられていてもよい。これにより、とりわけ高い効率および安全性が保障される。 One or more heat exchangers, or one or more in order to thermally couple the heat transfer fluid system and in particular the respective heat transfer fluid cycle, the heat duty cycle and / or the heat release cycle A plurality of heat transfer devices may be provided and connected to or connectable to the external system or surroundings. One or more heat transfer units for heat transfer fluid systems, i.e., thermal connection between an internal system for heat transfer and an external system or the surroundings, on the other hand, for material disconnection Alternatively, one or more heat exchangers may be provided. This ensures a particularly high efficiency and safety.
熱量で熱負荷、および、熱量を放熱するために、それぞれ厳密に１つの熱交換器、または熱伝達器が形成されていてもよい。 In order to dissipate the heat load and the heat amount by the heat amount, exactly one heat exchanger or heat transfer device may be formed respectively.
複数、特に、２つの潜熱蓄熱装置が設けられていてもよい。 A plurality of, in particular, two latent heat storage devices may be provided.
複数の潜熱蓄熱装置が設けられている場合、これらは全体として、または、グループごとに、平行して、および／または、交替で／逐次的に運転されるか、または運転可能であってもよい。 If a plurality of latent heat storage devices are provided, these may be operated or operable as a whole or group by group, in parallel and / or alternately / sequentially. .
複数の潜熱蓄熱装置、または、潜熱蓄熱器を平行して運転することにより、上記潜熱蓄熱装置の容量、または熱的性能は、全体的に高められ、しかし、一時的な必要にも適応可能である。 By operating multiple latent heat storage devices or latent heat storage devices in parallel, the capacity or thermal performance of the latent heat storage device is increased overall, but can also be adapted to temporary needs. is there.
それぞれの潜熱蓄熱装置、または潜熱蓄熱器を交替で、または、逐次的に運転する場合には、例えば、整備作業時に連続運転が保証されているか、または保証されうる。この連続運転においては、１つの潜熱蓄熱装置を用いて運転する間に、他の１つの潜熱蓄熱装置が整備され、修理され、または取り替えられる。 When each latent heat storage device or latent heat storage device is operated alternately or sequentially, for example, continuous operation can be guaranteed or can be guaranteed during maintenance work. In this continuous operation, while operating using one latent heat storage device, the other one latent heat storage device is serviced, repaired, or replaced.
それぞれの潜熱蓄熱装置は、１つまたは複数の相転移材料を含んで形成されていてもよい。ここで、基本的に、熱エネルギーまたは熱量の一時的な吸収と、制御および／または調節された放出とを可能にするすべての潜熱蓄熱材料が考えられる。 Each latent heat storage device may be formed including one or more phase change materials. Here, in principle, all latent heat storage materials are conceivable which allow a temporary absorption of thermal energy or quantity of heat and controlled and / or controlled release.
場合によっては代替的なＰＣＭ塩および／または他のＰＣＭ材料を含む、例えば、逐次的および／または平行する運転のために、特に、同じであるか、異なる相転移材料を含む、複数のＰＣＭ−ＨＸ−システム、熱交換器、または熱伝達器が設けられていてもよい。これにより、特に、熱を様々な温度レベルで吸収および／または放出することができ、それゆえ、本発明によれば、応用範囲および使用範囲を広げることができる。 A plurality of PCM-, optionally including alternative PCM salts and / or other PCM materials, eg, for sequential and / or parallel operation, particularly including the same or different phase change materials An HX-system, heat exchanger, or heat exchanger may be provided. Thereby, in particular, heat can be absorbed and / or released at various temperature levels, and thus the application range and use range can be expanded according to the present invention.
本発明の他の局面においては、特に本発明により形成された潜熱蓄熱構造の運転方法も挙げられる。上記運転方法には、それぞれ熱伝達流体システムが設けられ、当該熱伝達流体システムは、熱量を、潜熱蓄熱装置から、外部の系または周囲へ、および、潜熱蓄熱装置へ外部の系または周囲から伝達するために、閉鎖されたサイクルとして、上記外部の系または周囲に対して、物質的に分離され、遮断され、連結されていないが、しかし、制御可能および／または調節可能に熱的に連結されて運転される。 In another aspect of the present invention, a method for operating a latent heat storage structure formed according to the present invention is also mentioned. Each of the above operating methods is provided with a heat transfer fluid system that transfers heat from the latent heat storage device to an external system or surroundings and to the latent heat storage device from an external system or surroundings. In order to do this, as a closed cycle, it is physically separated, shut off and not connected to the external system or surroundings, but is controllably and / or adjustably thermally connected. Drive.
熱量を熱負荷、および放熱するために、単一の上記熱伝達流体システムが、特に、単一の熱伝達流体を使用して、用いられてもよい。 A single heat transfer fluid system may be used, particularly using a single heat transfer fluid, to heat load and dissipate heat.
この、およびさらなる局面は、添付の模式的な図面に基づいて例示的に説明される。 This and further aspects are illustratively described with reference to the accompanying schematic drawings.
実施形態の詳細な説明
以下に、本発明の実施形態について説明する。本発明のすべての実施形態およびその技術的な特徴と性質とは、個々に分離され、または自由に選択されて編成され、相互に任意かつ制限無く組み合わされうる。
Detailed Description of Embodiments Embodiments of the present invention will be described below. All embodiments of the present invention and their technical features and properties may be separated individually or freely selected and organized and combined with each other without any limitation.
構造的および／または機能的に同一、類似または同様の効果を奏する特徴または構成要素は、以下、図面との関連において、同一の符号により示される。すべての場合に、これらの特徴または構成要素の詳細な説明を繰り返すことは行わない。 Features or components that exhibit structurally and / or functionally the same, similar or similar effects are denoted below by the same reference numerals in connection with the drawings. In all cases, the detailed description of these features or components will not be repeated.
図は、本発明を、実施例により模範的に、および模式的方法により示し、且つ、断り書きがなければ、縮尺どおりではない。 The figures illustrate the invention by way of example and in a schematic manner and are not to scale unless otherwise noted.
まず、図面に基づいて説明する。 First, it demonstrates based on drawing.
しばしば設けられている、潜熱蓄熱器１０の接続においては、例えば、熱負荷プロセスのために、高温の熱媒体、例えば、蒸気または高温の液体、例えば、水が、熱伝達流体として、蓄熱器１０を通って流される。当該蓄熱器１０は、例えば、ＰＣＭ材料の溶融により熱負荷（蓄熱）され、その熱エネルギー、または熱量を吸収する。 In the connection of the latent heat accumulator 10, which is often provided, for example for a heat load process, a hot heat medium, for example steam or a hot liquid, for example water, is used as the heat transfer fluid as the heat accumulator 10. Shed through. For example, the heat accumulator 10 is subjected to a heat load (heat storage) by melting the PCM material, and absorbs the heat energy or the amount of heat.
これまで、放熱には、一般に多くの場合、他の媒体、例えば、水が、同じ配管システムを通って流され、潜熱蓄熱器１０と接触し、自身の温度上昇、すなわち、放熱媒体の温度上昇を伴って、潜熱蓄熱器１０から熱を吸収する。放熱媒体における相転移、例えば、液体から蒸気の状態への相転移によるエネルギー変化も考えられる。 Until now, for heat dissipation, in many cases, other media, for example, water, is caused to flow through the same piping system and come into contact with the latent heat accumulator 10 to increase its own temperature, that is, the temperature of the heat dissipation medium. With this, heat is absorbed from the latent heat accumulator 10. An energy change due to a phase transition in the heat dissipation medium, for example, a phase transition from a liquid to a vapor state is also conceivable.
このような接続の不利な点は、熱負荷から放熱、あるいは、その逆に切り替える時に、いわゆる蒸気ハンマを完全には回避できないことである。 The disadvantage of such a connection is that the so-called steam hammer cannot be completely avoided when switching from heat load to heat dissipation or vice versa.
さらに、長期的には、熱負荷媒体および放熱媒体が、外部から直接潜熱蓄熱器１０に接続されて運転される時には、それぞれの管、または、パイプの中が汚染され得る。この汚染に加えて、追加的に、蓄熱器自体、または、ＰＣＭ材料さえも不利なことに汚染され得る。 Further, in the long term, when the heat load medium and the heat dissipation medium are operated by being directly connected to the latent heat storage device 10 from the outside, the respective pipes or the inside of the pipes may be contaminated. In addition to this contamination, the regenerator itself, or even the PCM material, can be adversely contaminated.
このようなモデルにおいては、熱負荷媒体および放熱媒体が互いを汚染するため、熱負荷および放熱のために熱媒体を変えることはほとんど実施できない。 In such a model, since the heat load medium and the heat dissipation medium contaminate each other, it is almost impossible to change the heat medium for heat load and heat dissipation.
このような構造に基づいてそれぞれの潜熱蓄熱器１０が圧力容器として設計されなければならない場合には、それはかなりの設計および検査のための労力を伴うため、さらなる問題が発生し得る。 If each latent heat accumulator 10 must be designed as a pressure vessel based on such a structure, additional problems may arise because it involves considerable design and inspection effort.
本発明によれば、熱負荷および放熱のために、蓄熱媒体を変えない。上記潜熱蓄熱器１０は、例えば、ＰＣＭ貯蔵体として、単一の熱伝達媒体または熱媒体のみを用いて運転される。当該熱媒体は、例えば、管路４３、４４を通って円筒多管式熱交換器を経由して流される。目的に応じて、熱伝達媒体ＰＣＭを分離するために、ＰＷＴも用いられる。 According to the present invention, the heat storage medium is not changed for heat load and heat dissipation. The latent heat accumulator 10 is operated using, for example, a single heat transfer medium or only a heat medium as a PCM storage body. The heat medium flows, for example, through the pipes 43 and 44 and the cylindrical multi-tube heat exchanger. Depending on the purpose, PWT is also used to separate the heat transfer medium PCM.
上記熱媒体がサイクルの中で蓄熱器、すなわち、潜熱蓄熱装置を通って流されることにより、運転が行われる。上述した方法と異なり、蓄熱器には、例えば、水ではなく、いわゆるＰＣＭグラファイトモジュールが入れられる。 Operation is performed by flowing the heat medium through a regenerator, that is, a latent heat storage device, in a cycle. Unlike the method described above, the regenerator contains, for example, a so-called PCM graphite module instead of water.
次に、図に基づいて詳細に説明する。 Next, it demonstrates in detail based on figures.
図１は、模式的に、ブロック図により、本発明の潜熱蓄熱構造１００の第１の実施形態を示す。 FIG. 1 schematically shows a first embodiment of the latent heat storage structure 100 of the present invention in a block diagram.
本発明の潜熱蓄熱構造１００の本実施形態の本質は、単一の潜熱蓄熱装置１０、または、単一の潜熱蓄熱器１０で構成されることである。当該潜熱蓄熱器１０は、適した蓄熱材料１３で充填されており、熱交換管１４が通っている。 The essence of this embodiment of the latent heat storage structure 100 of the present invention is that it is configured by a single latent heat storage device 10 or a single latent heat storage device 10. The latent heat accumulator 10 is filled with a suitable heat storage material 13 through which a heat exchange tube 14 passes.
さらに、潜熱伝達流体システム５０が備えられており、当該潜熱伝達流体システム５０は、熱的に外部の系８０または周囲８０と相互作用し、その外部の系８０または周囲８０から熱エネルギーまたは熱量を吸収し、または、その外部の系８０または周囲８０に熱エネルギーまたは熱量を放出する。上記熱伝達流体システム５０は、熱負荷管４３および放熱管４４を有する。熱負荷管４３および放熱管４４は、供給管４３および排出管４４とも称することができ、熱伝達流体システム５０が熱エネルギーまたは熱量を伝達するようにし、蒸気潜熱蓄熱器１０およびその蒸気潜熱蓄熱器１０の熱伝達管１４に接続されている。 Furthermore, a latent heat transfer fluid system 50 is provided, which latently interacts with the external system 80 or ambient 80 and extracts thermal energy or heat from the external system 80 or ambient 80. Absorb or release thermal energy or amount of heat to the system 80 or surroundings 80 outside of it. The heat transfer fluid system 50 includes a heat load pipe 43 and a heat radiating pipe 44. The heat load pipe 43 and the heat radiating pipe 44 can also be referred to as a supply pipe 43 and a discharge pipe 44, and allows the heat transfer fluid system 50 to transfer heat energy or heat quantity, so that the steam latent heat accumulator 10 and its steam latent heat accumulator are used. 10 heat transfer pipes 14 are connected.
これにより、上記熱伝達流体システム５０は、本発明によれば、供給管４３と排出管４４を介して、外部の系８０及び周囲８０に対して閉鎖された熱伝達流体サイクル４０を形成する。 Thereby, according to the present invention, the heat transfer fluid system 50 forms a heat transfer fluid cycle 40 that is closed to the external system 80 and the surrounding 80 via the supply pipe 43 and the discharge pipe 44.
外部の系８０または周囲８０に対する閉鎖のために、および、外部の系８０または周囲８０との熱伝達のために、図１による実施形態では、第１の熱交換器２１および第２の熱交換器２２は、本発明の潜熱蓄熱構造１００の熱伝達器２０として設けられ、上記熱伝達流体サイクル４０、並びに、その熱伝達流体サイクル４０の、供給管４３および排出管４４に結合されている。ここで、第１の熱伝達器２１は、周囲８０の熱源８１に対応し、第２の熱伝達器２２は、周囲８０の熱吸収源８２との熱交換を実現する。 In the embodiment according to FIG. 1, the first heat exchanger 21 and the second heat exchange for closure to the external system 80 or the surrounding 80 and for heat transfer with the external system 80 or the surrounding 80. The unit 22 is provided as the heat transfer unit 20 of the latent heat storage structure 100 of the present invention, and is coupled to the heat transfer fluid cycle 40 and the supply pipe 43 and the discharge pipe 44 of the heat transfer fluid cycle 40. Here, the first heat transfer device 21 corresponds to the heat source 81 in the surrounding 80, and the second heat transfer device 22 realizes heat exchange with the heat absorption source 82 in the surrounding 80.
上記潜熱蓄熱器１０の、供給部および排出部の領域、すなわち、熱伝達管１４への接続部の直前および直後には、温度測定装置４７または温度センサ４７が備えられている。当該温度測定装置４７または温度センサ４７の測定値は、適合する測定線４８、制御線４８、および／または調節線４８を経由して、中央の制御部４９および／または調節部４９に送信され、中央制御部４９および／または調節部４９において前処理され、評価される。 A temperature measuring device 47 or a temperature sensor 47 is provided in the area of the supply unit and the discharge unit of the latent heat accumulator 10, that is, immediately before and immediately after the connection to the heat transfer pipe 14. The measured value of the temperature measuring device 47 or the temperature sensor 47 is transmitted to the central control unit 49 and / or the adjusting unit 49 via the suitable measuring line 48, the control line 48, and / or the adjusting line 48, Pre-processing and evaluation are performed in the central control unit 49 and / or the adjustment unit 49.
さらに、上記測定線４８、制御線４８、および／または調節線４８を介して、バルブ４５が接続されている。当該バルブ４５は、上記供給管４３および上記排出管４４の途中に配置され、それぞれ１つの放熱プロセスまたは１つの熱負荷プロセスが実現可能であるように、上記供給管４３、上記排出管４４、および、これらの接続を形成することに用いられる。 Further, a valve 45 is connected via the measurement line 48, the control line 48, and / or the adjustment line 48. The valve 45 is disposed in the middle of the supply pipe 43 and the discharge pipe 44, and the supply pipe 43, the discharge pipe 44, and the discharge pipe 44, respectively, so that one heat dissipation process or one heat load process can be realized. Used to form these connections.
さらに、１つのさらなる測定線４８、制御線４８、および／または調節線４８を介して、ポンプ４６が、上記中央の制御部４９および／または調節部４９に接続されている。 Furthermore, a pump 46 is connected to the central control unit 49 and / or adjustment unit 49 via one further measurement line 48, control line 48 and / or adjustment line 48.
測定データの評価、および、場合によっては、外部のさらなる制御データおよび／または調節データの受け取りにより、一方では、上記ポンプ４６の制御および／または調節が行われ、他方では、熱負荷または放熱のためのプロセスの種類に応じて上記バルブ４５の調整が行われる。 On the one hand, the control and / or regulation of the pump 46 takes place on the one hand by the evaluation of the measurement data and in some cases the reception of further external control and / or regulation data, on the other hand for thermal loads or heat dissipation. The valve 45 is adjusted according to the process type.
図２による実施形態と、図１による実施形態とは、高い類似性を示す。しかし、図２による実施形態では、２つの潜熱蓄熱装置１０、すなわち、第１の潜熱蓄熱装置１１および第２の潜熱蓄熱装置１２が、互いに流動的に並列接続されて設けられている。第２の潜熱蓄熱装置１２も、供給管４３および排出管４４の、熱伝達管１４への接続部の領域に適した温度センサ４７を有して形成される。さらに、そのバルブ４５により第２の潜熱蓄熱装置に直接接続されている上記供給管４３が開かれ、または、遮断されうる追加的なバルブ４５も設けられている。 The embodiment according to FIG. 2 and the embodiment according to FIG. 1 show a high similarity. However, in the embodiment according to FIG. 2, two latent heat storage devices 10, that is, the first latent heat storage device 11 and the second latent heat storage device 12 are provided fluidly connected in parallel to each other. The second latent heat storage device 12 is also formed with a temperature sensor 47 suitable for the region of the connection portion of the supply pipe 43 and the discharge pipe 44 to the heat transfer pipe 14. In addition, an additional valve 45 is provided which can open or shut off the supply pipe 43 which is directly connected to the second latent heat storage device by the valve 45.
このようにして、第１の潜熱蓄熱装置１１および第２の潜熱蓄熱装置１２を同時、且つ、平行して運転するか、または、第１の潜熱蓄熱装置１１および第２の潜熱蓄熱装置１２の１つのみを単独運転することが可能である。単独運転する場合には、それぞれ運転されていない潜熱蓄熱装置を、例えば、整備し、修理し、または取り替えることができる。 In this way, the first latent heat storage device 11 and the second latent heat storage device 12 are operated simultaneously and in parallel, or the first latent heat storage device 11 and the second latent heat storage device 12 are operated. Only one can be operated independently. When operating alone, each latent heat storage device that is not operating can be serviced, repaired, or replaced, for example.
図１および２に基づく実施形態により、とりわけ、熱伝達流体システム５０のために、それ自体が閉鎖されているサイクルを設けることにある本発明の技術思想が実現される。そのサイクルは、熱的には周囲８０と連結されているが、しかし、流動的、および従って物質的には周囲８０と分離されている。これにより、物質的な交換、およびこれに伴う汚染も起こりえない。 The embodiment according to FIGS. 1 and 2 implements the inventive concept of providing a cycle that is itself closed for the heat transfer fluid system 50, among others. The cycle is thermally coupled to ambient 80 but is fluidly and thus materially separated from ambient 80. As a result, no material exchange and associated contamination can occur.
それ自体が閉鎖されているシステムの使用は、特に安全で、且つ、信頼性が高く、さらに、放熱プロセスから熱負荷プロセス、またはその逆の切り替え時に、蒸気ハンマまたは類似の問題を防止する。 The use of a system that is itself closed is particularly safe and reliable, and also prevents steam hammers or similar problems when switching from a heat dissipation process to a heat load process or vice versa.
ここで、熱伝達流体システム５０および熱伝達流体サイクル４０の、供給管４３および排出管４４からなる配管システムには、好ましくは、単一の熱伝達流体が、すなわち、特に、繋がっている流体区画の方式で、用いられる。ここで、熱負荷および放熱のためのそれぞれの繋がり、および、それぞれの接続は、それぞれのバルブ４５を中央の制御装置４９および／または調節装置４９で切り替えることにより行われる。 Here, the piping system comprising the supply pipe 43 and the discharge pipe 44 of the heat transfer fluid system 50 and the heat transfer fluid cycle 40 preferably has a single heat transfer fluid, i.e., in particular, a fluid compartment to which it is connected. It is used in the system. Here, each connection and each connection for heat load and heat dissipation are performed by switching each valve | bulb 45 by the central control apparatus 49 and / or the adjustment apparatus 49. FIG.
１０ 潜熱蓄熱装置、潜熱蓄熱器
１１ 第１の潜熱蓄熱装置、第１の潜熱蓄熱器
１２ 第２の潜熱蓄熱装置、第２の潜熱蓄熱器
２０ 熱交換器、熱伝達器
２１ 第１の熱交換器、第１の熱伝達器
２２ 第２の熱交換器、第２の熱伝達器
４０ 熱伝達流体サイクル
４１ 熱負荷サイクル
４２ 放熱サイクル
４３ 熱負荷管、供給管
４４ 放熱管、回収管
４５ バルブ
４６ ポンプ
４７ 温度測定装置、温度センサ
４８ 測定線、制御線、および／または調節線
４９ 測定装置、制御装置、および／または調節装置
５０ 熱伝達流体システム
８０ 外部の系、周囲
８１ 熱源
８２ 熱吸収源
１００ 潜熱蓄熱構造
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Latent heat storage device, Latent heat storage device 11 1st latent heat storage device, 1st latent heat storage device 12 2nd latent heat storage device, 2nd latent heat storage device 20 Heat exchanger, Heat transfer device 21 1st heat exchange , First heat transfer device 22 second heat exchanger, second heat transfer device 40 heat transfer fluid cycle 41 heat load cycle 42 heat release cycle 43 heat load tube, supply tube 44 heat discharge tube, recovery tube 45 valve 46 Pump 47 Temperature measurement device, temperature sensor 48 Measurement line, control line, and / or adjustment line 49 Measurement device, control device, and / or adjustment device 50 Heat transfer fluid system 80 External system, ambient 81 Heat source 82 Heat absorption source 100 Latent heat storage structure
Claims (12)
少なくとも１つの潜熱蓄熱装置（１０）と、
上記少なくとも１つの潜熱蓄熱装置（１０）から、外部の系（８０）または周囲（８０）へ、および／または上記少なくとも１つの潜熱蓄熱装置（１０）へ、外部の系（８０）または周囲（８０）から、熱量を伝達するための１つの熱伝達流体システム（５０）と、を有し、
上記熱伝達流体システム（５０）は、閉鎖されたサイクルとして、上記外部の系（８０）または周囲（８０）に対して、物質的に分離され、遮断され、連結されていないが、しかし、制御可能および／または調節可能に熱的に連結できるか、または連結されて形成されている潜熱蓄熱構造（１００）。 A latent heat storage structure (100),
At least one latent heat storage device (10);
From the at least one latent heat storage device (10) to an external system (80) or ambient (80) and / or to the at least one latent heat storage device (10), an external system (80) or ambient (80 1) a heat transfer fluid system (50) for transferring heat from
The heat transfer fluid system (50) is materially separated, shut off and not connected to the external system (80) or ambient (80) as a closed cycle, but controlled. A latent heat storage structure (100) that can be and / or adjustably thermally connected or formed in connection.
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