JP2018508703A - 気体及び熱の一時貯蔵のための装置及び方法 - Google Patents
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Abstract
Description
第1圧縮機3が周囲環境からの空気1を3.4バールへ圧縮する。圧縮空気はこのとき圧縮熱を勘案すると150℃の温度を有している。空気は次いで蓄熱機4、5、及び6を連続に通ってゆく。圧縮空気の温度は蓄熱機に進入する前は蓄熱機の温度より上であるので、空気は熱を蓄熱機へ放出する。蓄熱機を出てゆく際は空気の温度は雰囲気温度Tuより約15℃上になっている。
タービン14及び15を稼働させるため、空気は、圧力容器10を出て、低温貯留装置21で予加温され、次いで蓄熱機6、5、及び4を連続に通ってゆく。空気はそれにより100℃へ加温され、タービン14へ給送される。タービン14の後、空気は低温貯蔵装置21内で予加温され、次いで蓄熱機6、5、及び4を連続に通ってゆく。空気はそれにより100℃へ加温され、タービン15へ給送される。次いで空気は周囲環境へ排出される。
2 周囲環境
3 圧縮機
4 蓄熱機
5 蓄熱機
6 蓄熱機
7 蓄熱機配列
8 圧縮機
9 圧縮機
10 圧力容器
11 気体流れ経路
12 気体流れ経路
13 気体流れ経路
14 膨張装置/タービン
15 膨張装置/タービン
16 気体流れ経路
17 気体流れ経路
18 加温装置
19 加温装置
20 加温装置
21 低温貯留装置
22 熱貯蔵媒体(グリセリン)
23 熱貯蔵媒体(水)
24 熱貯蔵媒体(水)
25 冷媒
in 圧力容器の入力
out 圧力容器の出力
Tu 雰囲気温度
Claims (15)
- 少なくとも1つの圧力容器(10)と、気体(1)を圧縮できるようにする複数の気体圧縮機(3、8、9)と、直列に接続された複数の圧縮段であって、何れの場合も前記圧縮機(3、8、9)のうちの1つ及び当該圧縮機の下流に接続された気体流れ経路(11、12、13)を含み、当該圧縮段の最後の直列に接続された段の下流に、前記圧縮機(3、8、9)によって圧縮された前記気体(1)を貯蔵できる前記圧力容器(10)が接続されている、複数の圧縮段と、前記気体(1)の圧縮によって生成される圧縮熱を貯蔵できるようにする複数の蓄熱機(4、5、6)を備える蓄熱機配列(7)と、を有する気体及び熱の一時貯蔵のための装置において、前記蓄熱機配列(7)が、各圧縮段の前記気体流れ経路(11、12、13)内に接続され、前記蓄熱機(4、5、6)へは蓄熱機シーケンスが割り当てられており、各圧縮段の前記気体流れ経路(11、12、13)は前記蓄熱機(4、5、6)を前記蓄熱機シーケンスで連続に通っている、ということを特徴とする装置。
- 請求項1に記載の装置において、前記蓄熱機(4、5、6)の温度は前記蓄熱機シーケンスで低下している、ということを特徴とする装置。
- 請求項1又は2に記載の装置において、各蓄熱機(4、5、6)には既定の最低温度が関連付けられており、前記蓄熱機配列(7)は、各蓄熱機(4、5、6)をそれへ割り当てられている前記最低温度へ加温できるようにする少なくとも1つの加温装置(16、17、18)を備えている、ということを特徴とする装置。
- 請求項3に記載の装置において、前記蓄熱機(4、5、6)へ割り当てられている前記最低温度は前記蓄熱機シーケンスで低下している、ということを特徴とする装置。
- 請求項1から4の何れか一項に記載の装置において、各蓄熱機(4、5、6)は前記熱圧縮の一部を貯蔵できる流体の熱貯蔵媒体(22、23、24)を備えている、ということを特徴とする装置。
- 請求項5に記載され且つ請求項3又は4に記載の装置において、先頭の直列に接続された前記蓄熱機(4)の前記既定の最低温度は少なくとも100℃であり、その熱貯蔵媒体(22)はグリセリンである、ということを特徴とする装置。
- 請求項6に記載の装置において、先頭の直列に接続された前記蓄熱機(4)の下流に接続されている前記又は各蓄熱機(5、6)の前記既定の最低温度は100℃未満であり、それの熱貯蔵媒体(23、24)は水である、ということを特徴とする装置。
- 請求項1から7の何れか一項に記載の装置において、前記気体(1)は空気である、ということを特徴とする装置。
- 請求項1から8の何れか一項に記載の装置であって、前記気体を膨張できるようにする複数の膨張装置(14、15)と、前記膨張装置(14、15)のうちの1つ及び当該膨張装置の上流に接続された気体流れ経路(16、17)をそれぞれ備えている直列に接続された複数の膨張段と、によって特徴付けられる装置において、前記圧力容器(10)は前記膨張段の最初の直列に接続された段の上流に接続され、前記蓄熱機配列(7)は各膨張段の前記気体流れ経路(16、17)内に接続され、各膨張段の前記気体流れ経路(16、17)は前記蓄熱機(4、5、6)を逆の蓄熱機シーケンスで連続に通っている、装置。
- 請求項9に記載の装置において、低温貯留装置(21)が最後の直列に接続された前記圧縮段の前記気体流れ経路(13)内の前記蓄熱機配列(7)と前記圧力容器(10)の間に接続されており、当該低温貯留装置は、更に、前記膨張装置(14、15)の各々の下流に接続されていて、膨張された前記気体(1)の低温によって冷却されることになるので、前記圧力容器(10)へ給送される前記気体を前記低温貯留装置(21)によって冷却することができる、ということを特徴とする装置。
- 請求項10に記載の装置において、前記低温貯留装置(21)は、加えて、最初の直列に接続された前記膨張段の前記気体流れ経路(16)内の前記蓄熱機配列(7)の手前に接続されているので、前記膨張段へ給送される前記気体を前記低温貯留装置(21)によって予加温することができる、ということを特徴とする装置。
- 気体及び熱の一時貯蔵のための方法であって、気体(1)は複数の圧縮段で連続的に圧縮され次いで少なくとも1つの圧力容器(10)に貯蔵され、前記気体(1)の前記圧縮によって生成される圧縮熱は各圧縮後に複数の蓄熱機(4、5、6)に貯蔵される、方法において、前記蓄熱機(4、5、6)には蓄熱機シーケンスが関連付けられており、各圧縮後の前記気体(1)は前記蓄熱機(4、5、6)を前記蓄熱機シーケンスで連続に通って流れ、前記圧縮熱が前記蓄熱機(4、5、6)へ放出されるようにしている、ということを特徴とする方法。
- 請求項12に記載の方法において、前記蓄熱機(4、5、6)の温度は前記蓄熱機シーケンスで低下している、ということを特徴とする方法。
- 請求項12又は請求項13に記載の方法において、各蓄熱機(4、5、6)には既定の最低温度が関連付けられており、各蓄熱機(4、5、6)は、少なくとも、それへ割り当てられている前記最低温度には保持されており、前記蓄熱機へ割り当てられている前記最低温度は前記蓄熱機シーケンスで低下している、ということ特徴とする方法。
- 請求項12から請求項14の何れか一項に記載の方法において、前記圧力容器(10)に貯蔵された前記気体(1)は複数の膨張段で連続的に膨張され、各膨張前の前記気体(1)は前記蓄熱機(4、5、6)を逆の蓄熱機シーケンスで連続に通って流れ、それにより加温される、ということを特徴とする方法。
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