KR101760791B1 - 에너지 저장 시스템 - Google Patents

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Abstract

에너지 저장 시스템이 본 명세서에서 설명된다. 더욱 구체적으로, 열적 에너지 저장 시스템 및 예컨대, 가정용 거주에서 가열 및/또는 냉각 시스템의 공급에 있어서 상 변화 물질과 같은 에너지 저장가능 물질의 사용이 본 명세서에서 설명된다.An energy storage system is described herein. More specifically, the use of energy storage materials such as phase change materials in thermal energy storage systems and in the supply of heating and / or cooling systems, for example, in residential applications, is described herein.

Description

에너지 저장 시스템{ENERGY STORAGE SYSTEMS}[0001] ENERGY STORAGE SYSTEMS [0002]

본 발명은 에너지 저장 시스템에 관한 것이다. 더욱 구체적으로, 본 발명은 열적 에너지 저장 시스템 및 예컨대, 가정용 거주에서 가열 및/또는 냉각 시스템의 공급에 있어서 상 변화 물질과 같은 에너지 저장가능 물질의 사용에 관한 것이다.The present invention relates to an energy storage system. More particularly, the present invention relates to thermal energy storage systems and the use of energy-storable materials such as phase change materials in the supply of heating and / or cooling systems, for example in residential applications.

시장에 많은 가열 및 냉각 시스템들이 존재하지만, 많은 이러한 선행 기술에 따른 시스템들은 효율성 문제를 겪고 있고, 또한 운영하는데 많은 비용이 든다. 선행 기술에 따른 시스템들은 또한 환경 비친화적인 화석 연료를 기초로 하는 경향이 있다.While there are many heating and cooling systems on the market, many of these prior art systems suffer from efficiency problems and are costly to operate. Prior art systems also tend to be based on environmentally friendly fossil fuels.

공간 가열("난방") 및 온수는 전 세계의 가정, 사무실, 공장, 호텔, 가게 등에서 예상되는 시설이다. 최근의 공통된 관행은 가열 엘리먼트에서 (전형적으로 가스 또는 석탄에 의해서 생성된) 전기 에너지를 사용하거나 저장가능 에너지 소스(예컨대, 오일, 가스 등)를 연소시킴으로써 이러한 유형의 주문형 가열을 해왔다.Space heating ("heating") and hot water are expected facilities in homes, offices, factories, hotels, shops and the world. Recent common practice has been to use this type of custom heating by using electrical energy (typically produced by gas or coal) in a heating element or by burning a storable energy source (e.g., oil, gas, etc.).

세계의 대부분의 도시에서, 연료의 저장은 중앙집중 설비들(예컨대, 가스 저장 탱크; 발전소에서의 석탄 더미)에서 일어나고, 분배 그리드(gird)를 통해서 주문에 따라 사용자에게 전달된다(예컨대, 가스 파이프, 전선 등). 최신 가스 및 오일 콘덴싱 보일러들은 90% 이상의 효율로 오일 및 가스를 열로 변환한다. 전기 엘리먼트들은 거의 100%의 효율로 동작한다. 피상적으로는 이것이 더 좋아 보이지만, 대부분의 전기는 단지 30% 정도의 효율을 가지고 가스, 오일, 또는 석탄으로부터 생성된다. 그래서, 원래의 연료로 거슬러 가면, 전기 가열은 단지 30% 정도의 효율이 된다.In most of the world's cities, the storage of fuel takes place in centralized facilities (e.g., a gas storage tank; a coal pile at a power plant) and is delivered to the user on demand (via, for example, a gas pipe , Wires, etc.). Modern gas and oil condensing boilers convert oil and gas to heat with efficiencies of over 90%. The electrical elements operate at nearly 100% efficiency. Superficially this looks better, but most electricity comes from gas, oil, or coal with only about 30% efficiency. So, back to the original fuel, electric heating is only about 30% efficient.

전형적으로, 저장된 연료들(석탄, 오일, 가스)은 화석 연료이다. "화석 태양광(fossil sunlight)"의 간편한 저장이 존재한다. 이들 에너지는 태양으로부터 유래되어 식물에서의 광합성을 통해서 궁극적으로는 땅밑에 모인다. 이들은 수백만 년에 걸쳐서 축적되었으나 우리는 수백 년간 이들을 연소시키는 중이다. 그 결과, 우리는 이들 화석 연료를 지속적으로 사용하면서 중요한 문제들에 직면하고 있다: Typically, stored fuels (coal, oil, gas) are fossil fuels. There is easy storage of "fossil sunlight". These energies are derived from the sun and ultimately gather under the ground through photosynthesis in plants. They have accumulated over millions of years, but we are burning them for hundreds of years. As a result, we are facing major problems with the continued use of these fossil fuels:

Figure 112010081481928-pct00001
이들은 예상가능한 시간(오일에 대해 수십 년에서부터 가스 및 석탄에 대해 수백 년까지) 내에 고갈될 것이다. 이들이 고갈에 도달되기 훨씬 이전에 일단 생산에서 이들의 피크를 지나가면, 가격은 급격하게 상승한다.
Figure 112010081481928-pct00001
They will be depleted within the predictable time (from decades for oil to hundreds of years for gas and coal). Once they pass their peaks in production long before they reach depletion, the price rises sharply.

Figure 112010081481928-pct00002
이들이 형성되는 동안 대기 CO2의 엄청난 양이 지상에서 제거된다. 우리는 매우 급속한 비율로 이 CO2를 대기로 도로 방출하고 있는 중이다. 그 결과가 행성의 생물다양성 및 인간 주거지의 손실이라는 잠재적으로 재난적 결과를 가진 기후 변화이다(물 부족, 사막화, 및 해수면 상승).
Figure 112010081481928-pct00002
During their formation a tremendous amount of atmospheric CO 2 is removed from the ground. We are releasing this CO 2 to the atmosphere at a very rapid rate. The result is climate change (water shortage, desertification, and sea level rise) with potentially disastrous consequences of planetary biodiversity and loss of human settlements.

화석 연료에 대한 의존을 줄이고 궁극적으로는 제거하기 위해서 제안된 많은 방법들이 존재한다. 본질적으로, 이들 모두는 직접성의 정도를 변화시켜 가면서 고대의 화석 태양광으로부터 현재의 태양광으로 에너지 소스를 옮겨 가는 것을 추구한다.There are many proposed ways to reduce and ultimately eliminate dependence on fossil fuels. In essence, all of these seek to transfer energy sources from ancient fossil photovoltaics to current sunlight, changing the degree of directness.

가열 및 냉각 어플리케이션들에 대해서, 히트 펌프(heat pump)는 자연스럽게 발생하거나 버려지는 열 에너지를 옮겨서 집중시키는데 사용될 수 있다. 히트 펌프를 구동하기 위해서는 전기 에너지를 요한다. 태양으로부터 유도된 화석-없는(fossil-free) 에너지 소스는 다음을 포함한다:For heating and cooling applications, a heat pump can be used to transfer and concentrate naturally occurring or abandoned heat energy. Electric energy is required to drive the heat pump. The fossil-free sources of energy derived from the sun include:

Figure 112010081481928-pct00003
비용-효율이 높은 패널을 위해서 10% 하에서부터 20% 이상까지의 효율로 태양광을 전기로 변환하는 광전 변환(photovoltaics).
Figure 112010081481928-pct00003
Photovoltaics that convert sunlight into electricity with efficiencies from 10% to more than 20% for cost-effective panels.

Figure 112010081481928-pct00004
태양열 전기 생성 설비는 발전기를 구동하는 작동 유체(working fluid)를 가열하기 위해서 태양광을 집중시킨다. 이들은 높은 직접적인 태양광의 지역, 예컨대 사막에 배치되어야 한다. 그러므로, 이들은 그리드 전기를 생성하기 위해서만 실제로 적합하다.
Figure 112010081481928-pct00004
The solar electricity generating facility concentrates the sunlight to heat the working fluid that drives the generator. They must be placed in areas of high direct sunlight, such as the desert. Therefore, they are actually only suitable for generating grid electricity.

Figure 112010081481928-pct00005
풍력 터빈(wind turbine)은 태양 에너지로부터 유래되어 공기량(air mass)의 움직임을 만드는 바람을 이용한다. 생성 및 사용이 같은 장소에 배치되는 것을 허용하는 사용 포인트에서 좋은 풍력 자원이 존재하는 것은 드물다.
Figure 112010081481928-pct00005
Wind turbines use winds that are derived from solar energy and make the movement of air mass. It is rare for good wind resources to exist at the point of use that allows creation and use to be placed in the same place.

Figure 112010081481928-pct00006
수력 전기(hydro electricity)는 높은 장소에서 낮은 장소로 흐르는 물의 중력 포텐셜 에너지를 이용한다. 세계의 매우 적은 지역을 제외하고는 수력은 그리드 전기에 대한 요구량을 제공할 수 없다. 큰 저수조를 구현하기 위한 추가적인 부지가 한정되어 있으며, 넓은 지역의 범람을 둘러싼 인간 및 생물-다양성 문제가 존재할 수 있다.
Figure 112010081481928-pct00006
Hydro electricity uses the gravitational potential energy of water flowing from a high place to a low place. With the exception of very few areas of the world, hydropower can not provide the demand for grid electricity. Additional sites for implementing large reservoirs are limited, and there may be human and biodiversity issues surrounding large areas of flooding.

Figure 112010081481928-pct00007
파력(wave power)은 해상에서 바람의 작용에 의해서 주로 생성되는 파도를 이용한다. 결국, 바람은 태양에 의해 동력을 공급받는다.
Figure 112010081481928-pct00007
Wave power uses waves generated mainly by the action of wind at sea. Eventually, the wind is powered by the sun.

Figure 112010081481928-pct00008
바이오-연료(bio-fuel): 나무는 석탄이 연소되는 방식으로 열 발전소에서 직접 연소될 수 있다. 매우 다양한 공급원료가 액체성 또는 가스성 연료를 만들기 위해서 처리될 수 있다. 옥수수, 유체(rape-seed) 오일, 참억새류의 풀(saw grass), 동물의 배설물, 또는 사용한 조리용 오일을 사용하더라도, 이들에서의 에너지는 현재의 태양광으로부터 유도된다. 그러나, 음식 생산과 바이오-연료 작물 생산 사이의 경쟁 및 바이오-연료 작물 지역과 자연스러운 생물이 다양한 지역 사이의 경쟁에 대한 주요 우려가 존재한다(예컨대, 팜 오일을 위해 정글의 제거).
Figure 112010081481928-pct00008
Bio-fuel: Trees can be burned directly in a thermal power plant in the manner that coal is burned. A wide variety of feedstocks can be processed to produce liquid or gaseous fuels. Even if corn, rape-seed oil, saw grass, animal feces, or used cooking oil are used, the energy in these is derived from current sunlight. However, there is a major concern for competition between food production and bio-fuel crop production and competition between bio-fuel crop areas and natural areas of diverse populations (eg, removal of jungles for palm oil).

바이오 연료와 일부 수력을 제외하고, 태양-유도 재생가능 에너지 변환 장치는 주문에 따라 작동하지 않는다(또는 발전 산업계의 전문어로 이들은 "조정가능(dispatchable)"하지 않다): 이들 에너지는 태양이 비출 때; 바람이 불때; 파도가 거칠 때 온다는 점을 알 수 있다. 이용가능한 에너지는 일, 주, 월, 또는 년의 단위로 통계적으로 예측가능하다; 그러나 전기 그리드는 분, 15분, 또는 반 시간 수준으로 균형이 유지될 필요가 있다. With the exception of biofuels and some hydropower, solar-inducible renewable energy converters do not work on demand (or are specialized in the power industry, they are not "dispatchable"): ; When the wind blows; It can be seen that the waves come when they are rough. Available energy is statistically predictable in units of days, weeks, months, or years; However, the electric grid needs to be balanced to minutes, 15 minutes, or a half hour level.

전기 에너지를 저장하는 것은 어렵다. 현재 전기 그리드는 거의 아무런 저장을 포함하지 않는다 - 이들은 실시간으로 균형이 유지된다. 수력-전기 저수조는 전기를 저장할 하나의 기회를 제공한다. 그리드 상에서 잉여 전기의 이용이 가능할 때, 이것은 더 낮은 레벨의 저수조에서 더 높은 저수조로 물을 펌핑하기 위해서 사용되어, 높은 곳으로 옮겨진 물에서 중력 포텐셜 에너지의 형태로 전기 에너지를 저장할 수 있다. 그리드에서 전기가 부족할 때, 이 물은 터빈을 통해서 흘러 내려가는 것이 허용되어 전기로 재생성될 수 있다. 이 프로세스는 90%의 효율이 있지만, 적절한 펌프-저장 수력 부지가 드물다.Storing electrical energy is difficult. The current electric grid does not include almost no storage - they are balanced in real time. A hydro-electric reservoir provides an opportunity to store electricity. When surplus electricity is available on the grid, it can be used to pump water from a lower level reservoir to a higher reservoir and store electrical energy in the form of gravitational potential energy in the water that has been transferred to higher places. When electricity is scarce in the grid, this water can be allowed to flow down through the turbine and regenerated as electricity. This process is 90% efficient, but adequate pump-storage hydraulic sites are rare.

다른 접근은, 본 발명의 어플리케이션으로서 제안된 것인데, 전기가 이용가능할 때 간헐적 재생가능 소스로부터의 잉여 전기 에너지를 열(heat) 또는 차가움(cool)으로 변환하고 열적 저장고(thermal store)에 열 또는 차가움을 저장해서, 요구에 따라서 이것을 유용한 열 또는 차가움으로 이용가능하게 한다.Another approach, proposed as an application of the present invention, is to convert surplus electrical energy from intermittently renewable sources into heat or cool when electricity is available and to heat or cool the thermal store To make it available as useful heat or cold as required.

열적 에너지 저장 기술들은 공간 가열, 가정용 온수, 또는 공정열수(process hot water)에서 이후에 사용하거나 전기를 생성하기 위해서 단열 저장소에, 예컨대 설비형 태양열 집열기(active solar collector)로부터의 열을 저장한다. 대부분의 실질적인 설비형 태양열 가열 시스템은 몇 시간 내지 하루의 가치가 있는 수집된 열을 위한 저장소를 가진다. 또한, 겨울 동안 사용하기 위한 여름의 열을 저장하기 위해 사용되는 계절적 열적 저장고의 수가 작지만 증가하고 있다.Thermal energy storage technologies store heat from an active solar collector, for example, in an adiabatic reservoir for later use in space heating, domestic hot water, or process hot water, or to generate electricity. Most practical plant type solar heating systems have reservoirs for collected heat that are worth a few hours to a day. In addition, the number of seasonal thermal reservoirs used to store summer heat for use during the winter is small but increasing.

과거에는 상 변화 물질이 고체 - 액체 상 변화를 이용하여 에너지 저장 장치에 채용되어 왔다. 액체 - 기체 상 변화 물질은 가스 상태에서의 경우에 물질을 저장하기 위해 요구되는 높은 압력 또는 큰 부피 때문에 일반적으로 열 저장소로서 사용하기에 실용적이지 않다.In the past, phase change materials have been employed in energy storage devices using solid-liquid phase changes. Liquid-gas phase change materials are generally not practical for use as heat storage because of the high pressure or large volume required to store the material in the gaseous state.

처음에, 고체 - 액체 상 변화 물질은 종래의 저장 물질들처럼 거동한다; 이들이 열을 흡수함에 따라서 이들의 온도는 상승한다. 그러나, 종래의 저장 물질들과 달리, 상 변화 물질이 상이 바뀌는 온도(그들의 녹는점)에 도달하면, 큰 온도 상승 없이 많은 양의 열을 흡수한다. 액체 물질을 둘러싼 주변 온도가 떨어지면, 상 변화 물질은 그 저장된 잠열을 방출하면서 응고한다. 인간 안락 범위인 20℃ 내지 30℃ 내에서, 일부 상 변화 물질들은 매우 효과적이다. 이들은 물, 석조, 또는 바위와 같은 종래의 저장 물질보다 단위 부피당 약 5 내지 14 배 더 많은 열을 저장할 수 있다.Initially, the solid-liquid phase change material behaves like conventional storage materials; As they absorb heat, their temperature rises. However, unlike conventional storage materials, when the phase-change material reaches a temperature at which the phase changes (their melting point), it absorbs a large amount of heat without a large temperature rise. When the ambient temperature surrounding the liquid material falls, the phase change material coagulates releasing the stored latent heat. Within the human comfort range of 20 ° C to 30 ° C, some phase change materials are very effective. They can store about 5 to 14 times more heat per unit volume than conventional storage materials such as water, masonry, or rock.

상 변화 물질은 크게 두 개의 카테고리로 분류될 수 있다: (왁스, 야채 추출물, 폴리에틸렌 글리콜(polyethylene glycol)과 같은) 유기 화합물들; 및 (글라우버의 염(Glauber's salt)과 같은) 염-기반 제품들. 가장 일반적으로 사용되는 상 변화 물질은 염 수화물(salt hydrate), 지방산, 에스테르, 및 다양한 (옥타데칸(octadecane)과 같은) 파라핀이다. 최근에는, 이온성 액체 또한 상 변화 물질로 조사되었다. 대부분의 유기 용액들은 무수(water free)이고, 이들은 공기에 노출될 수 있지만, 모든 염 기반 상 변화 물질 용액들은 수분 증발을 막기 위해서 캡슐화되어야 한다. 양쪽 유형 모두 일정한 어플리케이션들에 대해서 어느 정도의 장단점 제공한다.Phase change materials can be broadly classified into two categories: organic compounds (such as waxes, vegetable extracts, polyethylene glycols); And salt-based products (such as Glauber's salt). The most commonly used phase change materials are salt hydrates, fatty acids, esters, and various paraffins (such as octadecane). In recent years, ionic liquids have also been irradiated with phase change materials. Most organic solutions are water-free and they can be exposed to air, but all salt-based phase change material solutions must be encapsulated to prevent moisture evaporation. Both types provide some advantages and disadvantages for certain applications.

상 변화 물질의 한 분류인 공융염(Eutectic salt) 또한 열 저장 어플리케이션을 위한 매체로서 1800년대 후반 이후에 사용되어 왔다. 이들은 철로 또는 도로 어플리케이션을 위한 냉장 운송과 같은 다양한 어플리케이션에서 사용되어 왔는데, 그래서 이들의 물리적 속성들은 잘 알려져 있다.Eutectic salts, a class of phase change materials, have also been used since the late 1800s as a medium for heat storage applications. They have been used in a variety of applications such as railway or refrigeration for road applications, so their physical properties are well known.

상 변화 물질 기술에 의해서 제공되는 온도 변화는 중간 및 높은 온도 에너지 저장 어플리케이션들과 관련하여 빌딩 서비스 및 냉장 기술자들을 위해서 새로운 지평을 제공한다. 이들 열적 에너지 어플리케이션의 범위는 태양열 가열, 온수, 열 반사, 에어 컨디셔닝, 및 열적 에너지 저장 어플리케이션들과 같이 광범위하다. The temperature changes provided by the phase change material technology provide new horizons for building service and refrigeration technicians in connection with medium and high temperature energy storage applications. The range of these thermal energy applications is broad, such as solar heating, hot water, heat reflection, air conditioning, and thermal energy storage applications.

하지만, 들어오고 나가는 열 전달의 적절한 비율들 및 열역학 효율성의 허용할만한 레벨을 획득하는 것을 포함하여 상 변화 물질의 현실적인 사용에 있어 많은 문제가 존재한다.However, there are many problems in the practical use of phase change materials, including obtaining adequate ratios of incoming and outgoing heat transfer and acceptable levels of thermodynamic efficiency.

본 발명의 적어도 한 관점에 따른 목적은 상술한 문제들 중에서 하나 이상을 제거하거나 적어도 경감시키는 것이다.An object according to at least one aspect of the present invention is to eliminate or at least alleviate one or more of the above problems.

본 발명의 추가적 목적은 향상된 열적 에너지 저장고를 제공하는 것이다.A further object of the present invention is to provide an improved thermal energy storage.

본 발명의 추가적 목적은 상 변화 물질을 포함하는 향상된 가열 및/또는 냉각 시스템을 제공하는 것이다.A further object of the present invention is to provide an improved heating and / or cooling system comprising a phase change material.

본 발명의 제1 관점에 따르면 가열 및/또는 냉각 시스템이 제공되는데, 가열 및/또는 냉각 시스템은: According to a first aspect of the present invention there is provided a heating and / or cooling system, wherein the heating and / or cooling system comprises:

열적 에너지 소스; 및Thermal energy source; And

열적 에너지 저장 물질을 포함하는 일련의 뱅크;를 포함하고,A series of banks comprising a thermal energy storage material,

일련의 뱅크 내의 열적 에너지 저장 물질은 상이한 온도에서 에너지를 저장 및/또는 방출할 수 있다.Thermal energy storage materials in a series of banks may store and / or release energy at different temperatures.

가열 및/또는 냉각 시스템은 열적 에너지 저장고의 일부를 형성하거나 그 내부에 열적 에너지 저장고를 포함할 수 있다.The heating and / or cooling system may form part of or include a thermal energy reservoir within the thermal energy reservoir.

본 발명의 제2 관점에 따르면 적어도 하나의 열적 에너지 소스 및/또는 싱크로 또는 적어도 하나의 열적 에너지 소스 및/또는 싱크로부터 하나 이상의 온도 범위에서 열적 에너지를 수용 및/또는 저장 및/또는 방출할 수 있는 열적 에너지 저장고(store)가 제공되는데, 상기 열적 에너지 저장고는:According to a second aspect of the present invention there is provided a method of generating and / or storing thermal energy from at least one thermal energy source and / or synchro or at least one thermal energy source and / A thermal energy store is provided, the thermal energy reservoir comprising:

각각의 열적 에너지 저장 뱅크가 작동 온도 범위를 갖는 하나 이상의 열적 에너지 저장 뱅크의 배치;The arrangement of one or more thermal energy storage banks wherein each thermal energy storage bank has an operating temperature range;

단일한 물질 또는 물질들의 혼합물을 포함하는 열적 에너지 저장 물질의 적절한 양과 타입을 포함할 수 있는 적어도 하나 이상의 열적 에너지 저장 뱅크;를 포함하고,At least one thermal energy storage bank capable of containing an appropriate amount and type of thermal energy storage material comprising a single material or a mixture of materials,

적어도 하나의 뱅크에서 상기 열적 에너지 저장 물질은 각각의 뱅크의 일상 작동 온도 범위(usual operating temperature range) 내에서 하나 이상의 온도 또는 온도의 하나 이상의 부분범위에서 적어도 하나의 에너지 흡수 및/또는 방출 상 전이(phase transition)를 거치는 열적 에너지 저장 물질의 하나 이상의 타입 중의 적어도 일부를 포함하고, In at least one bank, the thermal energy storage material can be at least one energy absorbing and / or releasing phase transition in one or more subranges of one or more temperatures or temperatures within a respective operating temperature range of each bank at least a portion of at least one type of thermal energy storage material that undergoes a phase transition,

각각의 상 전이는 상기 열적 에너지 저장 물질의 물리적 및/또는 화학적 속성의 변화와 관련이 있다.Each phase transition is associated with a change in the physical and / or chemical properties of the thermal energy storage material.

바람직한 실시 예에서, 적어도 하나 또는 모든 상 전이는 적어도 하나 이상의 가역적인 사이클 또는 사이클들을 통해서 에너지 흡수 및/또는 저장 및/또는 방출 용량의 실질적인 손실 없이 가역적일 수 있다.In a preferred embodiment, at least one or all of the phase transitions may be reversible without substantial loss of energy uptake and / or storage and / or release capacity through at least one or more reversible cycles or cycles.

전형적으로, 열 저장(즉, 열적 에너지 저장) 물질은 고체 - 액체 상 변화를 거칠 수 있고, 상 변화를 거칠 때 에너지를 저장/방출할 수 있다. 이 프로세스는 여러 번 일어날 수 있다.Typically, thermal storage (i.e., thermal energy storage) materials can undergo solid-liquid phase changes and can store / release energy when undergoing phase changes. This process can happen many times.

그러므로, 본 발명은 열적 에너지 저장고 및 열적 에너지 저장의 결과를 낳는 것에 관한 것이다. 본 발명에서 설명되는 기술은 후에 재사용하기 위해 예컨대, 열적 저수조(thermal reservoir)에 에너지를 저장하는 다수의 기술에서 사용될 수 있다. 본 발명에서 제시된 바와 같이 고체 - 액체 상 변화 물질을 이용하는 특별한 이점은 낮 시간과 밤 시간 사이의 에너지 요구에 대해 균형을 이루는 것이다. 열적 저수조는 주변 환경의 온도보다 높은(즉, 더 뜨거운) 또는 낮은(즉, 더 차가운) 온도에서 유지될 수 있다. 그러므로, 본 발명은 가열 및/또는 냉장 시스템 양쪽 모두에서 사용될 수 있다. 에어 컨디셔닝 유닛 또는 중앙 가열 시스템에서 본 발명의 특별한 사용이 존재한다.Therefore, the present invention relates to resulting thermal energy storage and thermal energy storage. The techniques described in the present invention can be used in a number of techniques for storing energy in, for example, a thermal reservoir for later re-use. A particular advantage of using the solid-liquid phase change material as proposed in the present invention is to balance the energy demand between day time and night time. The thermal reservoir can be maintained at a temperature higher (i.e., hotter) or lower (i.e., cooler) than the ambient temperature. Therefore, the present invention can be used in both heating and / or refrigeration systems. There is a particular use of the present invention in an air conditioning unit or central heating system.

전형적으로, 열적 에너지 저장고는 적어도 하나의 뱅크 또는 복수의 뱅크를 포함할 수 있다. 적어도 하나 또는 복수의 뱅크는 적어도 하나의 열적 에너지 소스 및/또는 싱크로(to) 및/또는 적어도 하나의 열적 에너지 소스 및/또는 싱크로부터(from) (전도 및/또는 복사 및/또는 대류 및/또는 히트 파이프(heat pipe) 및/또는 열적 에너지 전달 유체 및/또는 임의의 다른 열적 에너지 전달 수단을 간접적으로 통한 열적 에너지 전달에 의해서) 열적 에너지가 전달되는 것을 허용할 수 있는 하나 이상의 열 교환기(heat exchanger) 수단을 포함할 수 있다.Typically, the thermal energy reservoir may comprise at least one bank or a plurality of banks. The at least one or more banks may comprise at least one thermal energy source and / or a sink and / or at least one thermal energy source and / or sink from which conduction and / or radiation and / or convection and / One or more heat exchangers (e. G., Heat exchangers < / RTI > that may allow thermal energy to be delivered) by indirect heat transfer through the heat pipe and / or thermal energy transfer fluid and / ) Means.

적어도 하나의 뱅크에서 열 교환기 수단은 둘 이상의 열적 에너지 소스 및/또는 싱크로(to) 및/또는 둘 이상의 열적 에너지 소스 및/또는 싱크로부터(from) 열적 에너지가 동시에 또는 실질적으로 동시에 전달되는 것(그리고, 예컨대, 동일한 열 교환기 수단에서의 다른 경우에 있어서 비-동시(non-simultaneously)에 전달되는 것)을 허용할 수 있다.The heat exchanger means in at least one bank is designed so that thermal energy from two or more thermal energy sources and / or synchro and / or two or more thermal energy sources and / or sink are delivered simultaneously (or substantially simultaneously) E.g., non-simultaneously delivered in other cases in the same heat exchanger means).

적어도 하나의 뱅크에서 열 교환기 수단은 셋 이상의 열적 에너지 소스/싱크로(to) 및/또는 셋 이상의 열적 에너지 소스/싱크로부터(from) 열적 에너지가 동시에(그리고, 예컨대, 동일한 열 교환기 수단에서의 다른 경우에 있어서 비-동시에 및/또는 열적 에너지 소스/싱크의 가능한 세트(set) 중에서 일부 서브세트(subset)에 관해서만 동시에) 전달되는 것을 허용할 수 있다.The heat exchanger means in at least one bank may be configured such that the thermal energy from three or more thermal energy sources / sinks (to) and / or three or more thermal energy sources / sinks simultaneously (and, for example, At the same time for only some subsets of the possible sets of non-simultaneous and / or thermal energy sources / sinks in the system).

구체적인 실시 예에 있어서, 잠재적으로 동시인 열적 에너지 소스 및/또는 싱크는 넷 이상, 다섯 이상, 여섯 이상, 일곱 이상, 여덟 이상, 아홉 이상, 또는 열 이상이 될 수 있다. 그러므로, 복수의 열적 에너지 소스 및/또는 싱크가 존재할 수 있다.In a specific embodiment, a potentially simultaneous thermal energy source and / or sink may be at least four, at least five, at least six, at least seven, at least eight, at least nine, or at least ten. Therefore, a plurality of thermal energy sources and / or sinks may be present.

그러므로, 변하는 온도를 가진 복수의 소스가 존재할 수 있다.Therefore, there may be a plurality of sources with varying temperatures.

구체적인 실시 예에 있어서, 열적 저장고는 둘 이상의 뱅크(bank), 셋 이상의 뱅크, 넷 이상의 뱅크, 다섯 이상의 뱅크, 여섯 이상의 뱅크, 일곱 이상의 뱅크, 여덟 이상의 뱅크, 아홉 이상의 뱅크, 또는 열 이상의 뱅크를 포함할 수 있다. 그러므로, 복수의 뱅크가 존재할 수 있다.In a specific embodiment, the thermal reservoir includes two or more banks, three or more banks, four or more banks, five or more banks, six or more banks, seven or more banks, eight or more banks, nine or more banks, can do. Therefore, a plurality of banks may exist.

전형적으로, 열적 저장고 및/또는 각각의 뱅크 및/또는 복수의 뱅크들은 동시에 또는 서로 다른 시간에 하나 이상의 열적 에너지 소스 및/또는 싱크로(to) 및/또는 하나 이상의 열적 에너지 소스 및/또는 싱크로부터(from) 하나 이상의 온도 범위에서 열적 에너지를 수용 및/또는 저장 및/또는 방출할 수 있다.Typically, the thermal reservoir and / or each of the banks and / or the plurality of banks may be simultaneously or at different times from one or more thermal energy sources and / or sinks and / or one or more thermal energy sources and / from and / or store and / or release thermal energy in one or more temperature ranges.

열적 저장고에서 적어도 하나 또는 모든 뱅크는 네스트(nest)될 수 있다. 전형적으로 뱅크의 배치는 서로 내부에 전적으로 및/또는 부분적으로 네스트될 수 있다.At least one or all of the banks in the thermal reservoir can be nested. Typically, the arrangement of the banks may be entirely and / or partially nested within each other.

하나 이상의 바깥쪽 뱅크(임의의 중간 단열처리를 고려하지 않고, 열적 에너지 저장고 외부의 하나 이상의 로컬 환경에 의해서 전체 및/또는 대부분 둘러싸인 것을 의미하고, 임의의 다른 뱅크에 의해서 실질적으로 및/또는 전혀 에워싸지지 않은 것을 의미함)는 열적 에너지 저장고를 에워싼 하나 이상의 로컬 환경의 온도 또는 실질적으로 그 온도의 근처에서 존재할 수 있다.Means that one or more outer banks are surrounded completely and / or mostly by one or more local environments outside the thermal energy reservoir, without regard to any intermediate thermal treatment, and are substantially and / or completely surrounded by any other bank ) May exist at or near the temperature of one or more local environments surrounding the thermal energy reservoir.

하나 이상의 가장 뜨거운 뱅크(예컨대, 열적 에너지 저장고 내에서 모든 뱅크의 세트에서 절대적 관점에서 가장 높고 로컬 최고를 나타내는 열적 에너지 저장 물질의 상 전이 온도 및/또는 현재 평균 및/또는 최고 및/또는 최저 온도를 갖는 뱅크를 의미하지만 이에 한정되지 않음)에서 적어도 하나는 하나 이상의 가장 안쪽에 네스트된 뱅크(그/그것들 안에 어떤 다른 뱅크가 전적으로 및/또는 대부분 에워싸지지 않은 뱅크 또는 뱅크들을 의미함)중의 적어도 하나일 수 있다.The phase transition temperature and / or the current average and / or the highest and / or the lowest temperature of the thermal energy storage material that exhibits the highest and local highest in absolute terms in the set of all banks in the one or more hottest banks (e.g., But not limited to) at least one of the at least one innermost nested bank (meaning the bank or banks in which and / or within which some other bank is wholly and / or not substantially surrounded) Lt; / RTI >

하나 이상의 가장 차가운 뱅크(예컨대, 열적 에너지 저장고 내에서 모든 뱅크의 세트에서 절대적 관점에서 가장 낮고 로컬 최저를 나타내는 열적 에너지 저장 물질의 상 전이 온도 및/또는 현재 평균 및/또는 최고 및/또는 최저 온도를 갖는 뱅크를 의미하지만 이에 한정되지 않음)는 하나 이상의 가장 안쪽에 네스트된 뱅크(그/그것들 안에 어떤 다른 뱅크가 전적으로 및/또는 대부분 에워싸지지 않은 뱅크 또는 뱅크들을 의미함) 중의 적어도 하나일 수 있다.The phase transition temperature and / or the current average and / or the highest and / or the lowest temperature of the thermal energy storage material that exhibits the lowest and local minimum in absolute terms in the set of all banks in the one or more coldest banks (e.g., (But not limited to) a bank may be at least one of the innermost nested banks (meaning the banks or banks in which / are not entirely and / or substantially not surrounded by any other bank therein) .

열적 에너지 저장고는 적어도 하나의 가장 차가운 뱅크 및 가장 뜨거운 뱅크를 포함할 수 있고, 이들 각각은 가장 안쪽 뱅크일 수 있다.The thermal energy reservoir may include at least one coldest bank and the hottest bank, each of which may be the innermost bank.

전형적으로, 서로 내부에 뱅크를 네스팅하는 것 및/또는 전적으로 및/또는 부분적으로 에워싸는 것은 네스팅이 사용되지 않는 경우에 비해서 열적 에너지 저장고로부터 그를 둘러싼 하나 이상의 로컬 환경으로의 열적 에너지 손실을 감소시킬 수 있다.Typically, nesting the banks within each other and / or completely and / or partially enclosing will reduce the thermal energy loss from the thermal energy store to the surrounding one or more local environments as compared to when nesting is not used .

구체적인 실시 예에 있어서, 적어도 하나의 열적 에너지 소스/싱크는 열적 저장고의 외부에 존재할 수 있다. 적어도 하나의 열적 에너지 소스/싱크는 열적 에너지 저장고의 적어도 하나의 뱅크 내에 존재할 수 있다.In a specific embodiment, at least one thermal energy source / sink may be external to the thermal reservoir. At least one thermal energy source / sink may be in at least one bank of thermal energy reservoirs.

전형적으로, 열적 에너지 저장고는 적어도 하나의 열적 에너지 소스와 하나의 열적 에너지 싱크 사이에 적어도 하나의 열적 에너지 전달 커넥션을 포함할 수 있다.Typically, the thermal energy reservoir may include at least one thermal energy transfer connection between at least one thermal energy source and one thermal energy sink.

열적 에너지 저장고는 열적 저장고 내의 적어도 하나의 열적 에너지 소스/싱크와 열적 저장고 외부의 적어도 하나의 열적 에너지 싱크/소스 사이에 적어도 하나의 열적 에너지 전달 커넥션을 포함할 수 있다.The thermal energy reservoir may include at least one thermal energy source / sink within the thermal reservoir and at least one thermal energy transfer connection between the at least one thermal energy sink / source outside the thermal reservoir.

열적 에너지 저장고는 열적 저장고의 적어도 하나의 제1 뱅크 내의 적어도 하나의 열적 에너지 소스/싱크와 열적 저장고의 적어도 하나의 제2 뱅크 내의 적어도 하나의 열적 에너지 싱크/소스 사이에 적어도 하나의 열적 에너지 전달 커넥션을 포함할 수 있다.The thermal energy reservoir includes at least one thermal energy source / sink in at least one first bank of thermal reservoirs and at least one thermal energy sink / source between at least one thermal energy sink / source in at least one second bank of thermal reservoirs. . ≪ / RTI >

전형적으로, 뱅크 내의 임의의 열적 에너지 소스/싱크는 뱅크 내의 하나 이상의 열 교환기 수단과 열적으로 접촉하는(직접 물리적으로 접촉하거나 복사적으로 열적으로 접촉하거나 또는 그 밖의 접촉) 적어도 일부 열적 에너지 저장 물질을 포함한다. 열 교환기 수단은 열적 에너지가 적어도 하나의 열적 에너지 전달 매체(열 전도성 금속 및/또는 높은 열 전도성 플라스틱 및/또는 가스 및/또는 냉매 및/또는 전자기 복사 및/또는 액체 및/또는 다른 열 전달 유체를 포함하지만 이에 한정되지 않음)를 포함하는 적어도 하나의 열적 에너지 전달 커넥션으로(to)/으로부터(from) 전달에 의해서 (전도 및/또는 복사 및/또는 대류 및/또는 히트 파이프 및/또는 열적 에너지 전달 유체 및/또는 임의의 다른 열적 에너지 전달 수단을 간접적으로 통한 열적 에너지 전달에 의해서) 뱅크 내 열적 에너지 저장 물질로부터 제거되는 것 및/또는 뱅크 내 열적 에너지 저장 물질로 전달되는 것을 허용할 수 있다.Typically, any thermal energy source / sink in a bank may include at least some thermal energy storage material (in direct physical contact or radiative thermal contact or other contact) in thermal contact with one or more heat exchanger means in the bank . The heat exchanger means is configured such that the thermal energy is transferred to the at least one thermal energy transfer medium (thermally conductive metal and / or high thermal conductivity plastic and / or gas and / or refrigerant and / or electromagnetic radiation and / or liquid and / (Conduction and / or radiation and / or convection and / or heat pipe and / or thermal energy transfer) to at least one thermal energy transfer connection including, but not limited to, To be removed from the thermal energy storage material in the bank and / or to be transferred to the thermal energy storage material in the bank) by indirect thermal energy transfer through the fluid (e.g.

적어도 하나의 열적 에너지 전달 매체를 포함하는 적어도 하나의 열적 에너지 전달 커넥션은 열적 에너지가 적어도 하나의 열적 에너지 전달 커넥션과 열적으로 접촉하는(직접 물리적으로 접촉하거나 복사적으로 열적으로 접촉하거나 또는 그 밖의 접촉) 열적 저장고 외부의 적어도 하나의 열 에너지 소스/싱크로부터(from)/로(to) 전달되는 것을 허용한다.The at least one thermal energy transfer connection comprising at least one thermal energy transfer medium is configured such that the thermal energy is in thermal contact with the at least one thermal energy transfer connection (either in direct physical contact or in radiant thermal contact or other contact ) From at least one thermal energy source / sink outside the thermal reservoir.

열적 에너지 전달 커넥션의 하나의 말단에서의 열적 에너지 소스로부터 다른 말단에서의 열적 에너지 싱크로 또는 그 반대로 열적 에너지를 전달하기 위해 그 기능을 조장 및/또는 지원 및/또는 보장하도록 하는 방식으로 외부 에너지 어플리케이션에 의해 및/또는 자연적 프로세스(대류 및/또는 열싸이펀(thermosyphoning) 및/또는 모세관 작용과 같은 것이며 이에 한정되지 않음)에 의해 열적 에너지 전달 매체가 펌핑되고 및/또는 그렇지 않으면 이동되도록 야기되는 동안에, 열적 에너지 전달 커넥션의 열적 에너지 전달 매체는 열적 에너지 전달 커넥션의 하나의 말단에서의 열적 에너지 소스로부터 열적 에너지 싱크로 열적 에너지를 전달하기 위해 열적 에너지 전달 매체의 기능을 조장 및/또는 지원 및/또는 보장하는 하나 이상의 파이프 및/또는 다른 용기 및/또는 인클로저(이것은 폐쇄 및/또는 개방될 수 있고, 사실상 포인트-투-포인트(point-to-point) 및/또는 루프의 형성 및/또는 네트워크 전부 또는 일부의 형성일 수 있음)에 의해서 포함되고 및/또는 에워싸지고 및/또는 안내될 수 있다.To an external energy application in a manner that encourages and / or supports and / or assists its function to transfer thermal energy from a thermal energy source at one end of the thermal energy transfer connection to a thermal energy sink at the other end or vice versa While the thermal energy transfer medium is caused to be pumped and / or otherwise moved by a thermal and / or natural process (such as, but not limited to, convection and / or thermosyphoning and / or capillary action) The thermal energy transfer medium of the thermal energy transfer connection is configured to facilitate and / or assist and / or guarantee the function of the thermal energy transfer medium to transfer thermal energy from the thermal energy source at one end of the thermal energy transfer connection One or more pipes and / or other applications And / or enclosure (which may be closed and / or open and may in fact be point-to-point and / or loop formed and / or formed entirely or partly of the network) Enclosed and / or enclosed and / or guided.

전형적으로, 적어도 하나의 열적 에너지 전달 커넥션은 펌프에 의해서 구동되는 열 전달 유체를 포함하는 파이프 회로 또는 히트 파이프를 포함 및/또는 구비할 수 있다.Typically, the at least one thermal energy transfer connection may comprise and / or comprise a pipe circuit or heat pipe comprising a heat transfer fluid driven by a pump.

열 전달 커넥션의 하나의 말단에서의 열적 에너지 소스로부터 다른 말단에서의 열적 에너지 싱크로 또는 그 반대로 열적 에너지를 전달하기 위해 열적 에너지 전달 매체의 기능을 조장 및/또는 지원 및/또는 보장하도록 하는 방식으로, 외부 에너지 어플리케이션(히트 펌핑(heat pumping) 및/또는 열전기 효과 및/또는 열이온 방출과 같은 것이며 이에 한정되지 않음)에 의해서 및/또는 자연적 프로세스(대류 및/또는 열싸이펀(thermosyphon) 및/또는 모세관 작용과 같은 것이며 이에 한정되지 않음)에 의해서 열적 에너지 전달 커넥션 내에서 및/또는 열적 에너지 전달 커넥션을 통해서 열적 에너지가 이동하도록 야기될 수 있다.In a manner that encourages and / or assists and / or assists the function of the thermal energy transfer medium to transfer thermal energy from a thermal energy source at one end of the thermal transfer connection to a thermal energy sink at the other end or vice versa, (Such as by heat pumping and / or thermoelectric effects and / or thermal ion emission) and / or by natural processes (such as convection and / or thermosyphon and / Such as but not limited to capillary action, within the thermal energy transfer connection and / or through the thermal energy transfer connection.

열적 에너지 전달 커넥션은 더 낮은 온도의 물체(body)로부터 더 높은 온도의 물체로 열을 전달하기 위한 하나 이상의 장치를 포함 및/또는 통합할 수 있고, 상기 장치는:The thermal energy transfer connection may include and / or incorporate one or more devices for transferring heat from a lower temperature body to a higher temperature object, the device comprising:

증기 압축 히트 펌프; Steam compression heat pump;

및/또는 화학적 히트 펌프; And / or a chemical heat pump;

및/또는 열전기 장치; And / or thermoelectric devices;

및/또는 열이온 장치; And / or thermionic devices;

및/또는 열역학 법칙 내에서 작동하면서 더 낮은 온도의 물체로부터 더 높은 온도의 물체로 열을 이동시킬 수 있는 임의의 다른 장치를 포함할 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.And / or any other device capable of moving heat from a lower temperature object to a higher temperature object while operating within a thermodynamic law.

열적 저장고는 더 낮은 온도의 물체로부터 더 높은 온도의 물체로 열을 전달하기 위한 하나 이상의 장치를 그 기능 및/또는 구조 및/또는 제어 로직 내에 통합적으로 포함할 수 있고, 상기 장치는:The thermal reservoir can integrally include one or more devices in its function and / or structure and / or control logic for transferring heat from a lower temperature object to a higher temperature object, the device comprising:

증기 압축 히트 펌프; Steam compression heat pump;

및/또는 화학적 히트 펌프; And / or a chemical heat pump;

및/또는 열전기 장치; And / or thermoelectric devices;

및/또는 열이온 장치; And / or thermionic devices;

및/또는 열역학 법칙 내에서 작동하면서 더 낮은 온도의 물체로부터 더 높은 온도의 물체로 열을 이동시킬 수 있는 임의의 다른 장치를 포함할 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.And / or any other device capable of moving heat from a lower temperature object to a higher temperature object while operating within a thermodynamic law.

가열 및/또는 냉각 시스템은 더 낮은 온도의 물체로부터 더 높은 온도의 물체로 열을 전달하기 위한 하나 이상의 장치를 그 기능 및/또는 구조 및/또는 제어 로직 내에 통합적으로 포함할 수 있고, 상기 장치는:The heating and / or cooling system may integrally include one or more devices in its function and / or structure and / or control logic for transferring heat from a lower temperature object to a higher temperature object, :

증기 압축 히트 펌프; Steam compression heat pump;

및/또는 화학적 히트 펌프; And / or a chemical heat pump;

및/또는 열전기 장치; And / or thermoelectric devices;

및/또는 열이온 장치; And / or thermionic devices;

및/또는 열역학 법칙 내에서 작동하면서 더 낮은 온도의 물체로부터 더 높은 온도의 물체로 열을 이동시킬 수 있는 임의의 다른 장치를 포함할 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.And / or any other device capable of moving heat from a lower temperature object to a higher temperature object while operating within a thermodynamic law.

열적 에너지 전달 커넥션은 둘 이상의 뱅크들을 연결할 수 있고, 더 낮은 온도의 물체로부터 더 높은 온도의 물체로 열을 전달하기 위한 하나 이상의 장치를 포함 및/또는 통합할 수 있고, 상기 장치는: The thermal energy transfer connection may connect two or more banks and may include and / or incorporate one or more devices for transferring heat from a lower temperature object to a higher temperature object, the device comprising:

증기 압축 히트 펌프; Steam compression heat pump;

및/또는 화학적 히트 펌프; And / or a chemical heat pump;

및/또는 열전기 장치; And / or thermoelectric devices;

및/또는 열이온 장치; And / or thermionic devices;

및/또는 열역학 법칙 내에서 작동하면서 더 낮은 온도의 물체로부터 더 높은 온도의 물체로 열을 이동시킬 수 있는 임의의 다른 장치를 포함할 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.And / or any other device capable of moving heat from a lower temperature object to a higher temperature object while operating within a thermodynamic law.

열적 에너지 전달 커넥션 및/또는 열적 에너지 전달 커넥션의 일부의 열적 에너지를 전달하기 위한 능력 및/또는 상기 열적 에너지 전달 커넥션에 연결된 뱅크 내의 열 교환기 수단 및/또는 상기 열적 에너지 전달 커넥션에 연결된 열적 에너지 저장고 외부의 열 교환기 수단은 열적 에너지의 전달을 완전히 할 수 없는 및/또는 열적 에너지의 전송에 최고로 저항이 있는 상태와 열적 에너지의 전송에 최저로 저항이 있는 상태 사이에서 조절될 수 있고 및/또는 최저 및 최고 레벨 사이에서 임의의 정도의 허용성으로 조절될 수 있다.The ability to transfer thermal energy of a portion of a thermal energy transfer connection and / or a portion of a thermal energy transfer connection and / or a thermal energy store in the bank connected to the thermal energy transfer connection and / Heat exchanger means can be adjusted between a state in which the transfer of thermal energy is incomplete and / or a state in which there is a maximum resistance to the transfer of thermal energy and a state in which there is minimal resistance to the transfer of thermal energy and / Can be adjusted to any degree of tolerance between the highest level.

열 허용성의 변화는 예컨대, 펌프 및/또는 히트 펌프 및/또는 열전기 장치 및/또는 다른 기구에 적용되는 전기 등의 동력 에너지의 양을 변경함으로써, 및/또는 열적 에너지 전달 유체의 흐름의 비율을 변경함으로써, 및/또는 열 교환 수단 및/또는 열적 에너지 전달 커넥션을 통해서 열적 에너지 전달 유체를 운반할 수 있는 파이프 및/또는 채널의 이용가능한 세트로부터 예컨대, 밸브 및/또는 모터-구동 밸브 및/또는 매니폴드 및/또는 솔레노이드를 이용해서 열적 에너지 전달 유체를 운반하기 위해서 개방된 특정 순간에 존재하는 서브세트를 선택함으로써 수행될 수 있으며 이에 한정되지 않는다.Changes in thermal tolerance may be achieved, for example, by altering the amount of power energy such as electricity applied to the pump and / or heat pump and / or thermoelectric devices and / or other mechanisms, and / And / or from a usable set of pipes and / or channels capable of carrying thermal energy transfer fluid through heat exchange means and / or thermal energy transfer connections, for example, by means of valves and / or motor- Or by selecting a subset that is present at a specific moment of opening to carry the thermal energy transfer fluid using folds and / or solenoids.

열 허용성의 변화는 예컨대, 열적 저장고 및/또는 열적 저장고의 일 부분의 물리적 상태, 및/또는 열적 저장고를 둘러싼 환경 및/또는 일부 다른 자극들, 예컨대 열적 에너지를 전달하기 위해서 그 능력을 조절 및/또는 온(on) 또는 오프(off) 스위칭하는 히트 파이프 또는 열싸이펀의 어느 한쪽 말단에서의 온도 변화, 및/또는 저수조가 개방 및/또는 폐쇄되게 하는 그 열적 에너지 전달 유체를 위한 저수조를 가진 특별하게 설계된 히트 파이프, 및/또는 밸브를 개방 및/또는 폐쇄하기 위해서 온도 변화에 반응하여 동작하는 바이메탈 스트립(bi-metallic strip)의 물리적 상태에 반응하여 열 교환기 및/또는 열적 에너지 전달 커넥션 수단 및/또는 열적 에너지 전달 유체의 구조의 물리적 배치를 변경함으로써 일어날 수 있으며 이에 한정되지 않는다.A change in thermal tolerance may be achieved, for example, by adjusting the physical state of a portion of the thermal reservoir and / or the thermal reservoir, and / or the environment surrounding the thermal reservoir and / or some other stimulus, such as thermal energy, Or with a reservoir for the thermal energy transfer fluid that causes the temperature change at either end of the heat pipe or thermal siphon that switches on or off and / or causes the reservoir to open and / And / or thermal energy transfer connection means and / or thermal energy transfer means in response to the physical state of the bimetallic strip operating in response to a temperature change to open and / or close the valve and / Or by altering the physical arrangement of the structure of the thermal energy transfer fluid.

조절은 예컨대, 열적 저장고 및/또는 열적 저장고의 일 부분의 물리적 상태 및/또는 열적 저장고를 둘러싼 환경의 물리적 상태에 차례로 반응하는, 예컨대 사용자 자극 및/또는 온도조절장치(thermostat)의 작동 및/또는 기계적 및/또는 전기적 제어기 및/또는 프로그램 가능 연산 시스템상에서 동작하는 제어 프로그램에 의해서 제어되고 및/또는 영향받을 수 있으며 이에 한정되지 않는다.Adjustment may be effected, for example, by the operation of a user stimulus and / or thermostat, which in turn is responsive to the physical state of a portion of the thermal storage and / or thermal storage and / or the physical state of the environment surrounding the thermal storage and / But is not limited to, being controlled and / or influenced by a mechanical and / or electrical controller and / or a control program operating on a programmable computing system.

뱅크의 적어도 일부는 겹치는 및/또는 동일한 일상 작동 온도 범위를 가질 수 있다.At least some of the banks may overlap and / or have the same daily operating temperature range.

뱅크의 적어도 일부는 구별되고 겹치지 않는 일상 작동 온도 범위를 가질 수 있다.At least some of the banks may have a distinct, non-overlapping daily operating temperature range.

적어도 두 개의 뱅크 및/또는 적어도 하나의 뱅크와 적어도 하나의 외부 열적 에너지 소스/싱크는 네트워크 및/또는 유향 그래프(directed graph)를 구성하는 적어도 하나의 열적 에너지 전달 커넥션에 의해서 연결될 수 있고, 뱅크는 노드(node)를 구성할 수 있고, 열적 에너지 전달 커넥션은 에지(edge)를 구성할 수 있다.At least two banks and / or at least one bank and at least one external thermal energy source / sink may be connected by at least one thermal energy transfer connection constituting a network and / or a directed graph, A node can be configured, and a thermal energy transfer connection can constitute an edge.

적어도 하나의 열적 에너지 전달 커넥션은 한 방향으로만 열적 에너지를 전달할 수 있고 및/또는 한 방향으로는 훨씬 더 높은 허용성을 가지고, 다른 방향으로는 매우 낮은 허용성을 가지고 전달할 수 있다(예컨대, 제1 뱅크 내의 열적 에너지 저장 물질이 제2 뱅크 내의 열적 에너지 저장 물질보다 높은 온도에 있는 순간에만 제1 뱅크로부터 제2 뱅크로 전달할 수 있되 상기 제2 뱅크로부터 상기 제1 뱅크로는 절대 전달할 수 없으며, 이에 한정되지 않는다)At least one thermal energy transfer connection can deliver thermal energy only in one direction and / or can have much higher tolerance in one direction and very low tolerance in the other direction (see, for example, Transferring from the first bank to the second bank only an instant when the thermal energy storage material in one bank is at a temperature higher than the thermal energy storage material in the second bank but not from the second bank to the first bank, But are not limited thereto)

하나 이상의 단방향(single-direction-only) 열적 에너지 전달 커넥션은, 예컨대 뱅크 및/또는 열적 에너지 소스/싱크의 어느 말단에서 온도조절장치 및/또는 열전대(thermocouple)가 하나의 말단이 다른 말단보다 높은 온도를 알릴 때에만 동작하고 온도 차이가 그 반대일 때는 동작하지 않는 히트 다이오드(heat diode) 및/또는 특별히 구성된 히트 파이프 및/또는 열싸이펀 및/또는 펌핑된 회로, 및/또는 선택적 복사율(emissivity) 표면 및/또는 선택적 복사율 유리 및/또는 이중 글레이징(glazing) 및/또는 삼중 글레이징 및/또는 불활성 기체 및/또는 진공을 포함 및/또는 구비할 수 있으며 이에 한정되지 않는다.One or more single-direction-only thermal energy transfer connections may be formed, for example, at one end of the bank and / or at a thermal energy source / sink by a thermostat and / or a thermocouple, A heat diode and / or a specially configured heat pipe and / or heat siphon and / or pumped circuit, and / or an emissivity that does not operate when the temperature difference is opposite, and / But are not limited to, and / or include surface and / or selective emissivity glass and / or glazing and / or triple glazing and / or inert gases and / or vacuum.

모든 외부의 열 소스/싱크는 열적 에너지 전달 커넥션 수단에 의해서 열적 저장고 내의 모든 뱅크에 직접 연결될 수 있다.All external heat sources / sinks can be connected directly to all banks in the thermal reservoir by thermal energy transfer connection means.

열적 저장고 내의 모든 뱅크는 열적 에너지 전달 커넥션 수단에 의해서 열적 에너지 저장고 내의 모든 다른 뱅크에 연결될 수 있다.All the banks in the thermal reservoir can be connected to all other banks in the thermal energy reservoir by thermal energy transfer connection means.

적어도 하나의 외부 열적 에너지 소스/싱크는 열적 에너지 저장고 내의 적어도 하나의 뱅크에 연결될 수 있지만, 열적 에너지 저장고 내의 모든 뱅크에 연결될 수는 없다.At least one external thermal energy source / sink may be connected to at least one bank in the thermal energy reservoir, but not to all banks in the thermal energy reservoir.

열적 저장고 내의 적어도 하나의 뱅크는 열적 에너지 저장고 내의 적어도 하나의 다른 뱅크에 연결될 수 있지만, 열적 에너지 저장고 내의 모든 다른 뱅크에 연결될 수는 없다.At least one bank in the thermal reservoir may be connected to at least one other bank in the thermal energy reservoir, but not to all other banks in the thermal energy reservoir.

열적 저장고 내의 모든 뱅크는 주어진 뱅크보다 더 뜨거운/차가운 다음 뱅크에만 연결될 수 있고, 각각의 뱅크의 온도는, 예컨대 각각의 뱅크 내의 열 저장 물질의 상 전이 온도 및/또는 각각의 뱅크의 일상 작동 온도 범위의 최저 및/또는 최고 및/또는 중심 온도를 의미하며, 이에 한정되지 않는다.All the banks in the thermal reservoir can be connected only to the next hot / cold bank than a given bank, and the temperature of each bank can be adjusted, for example, by the phase transition temperature of the heat storage material in each bank and / And / or the highest and / or the center temperature of the reactor, but is not limited thereto.

열적 에너지 저장고 외부의 적어도 하나의 열적 에너지 소스 및/또는 열적 에너지 저장고 내의 적어도 하나의 소스 뱅크는 열적 에너지 저장고 내의 적어도 하나의 목적지 뱅크 및/또는 열적 에너지 저장고 외부의 적어도 하나의 열적 에너지 싱크로(to) 또는 열적 에너지 저장고 내의 적어도 하나의 목적지 뱅크 및/또는 열적 에너지 저장고 외부의 적어도 하나의 열적 에너지 싱크로부터(from) 직접적인 열적 에너지 전달 커넥션이 부족할 수 있다. 열적 에너지는 누락된 직접적인 열적 에너지 전달 커넥션에 대한 대체물로서 적어도 원래의 목적지로 인도하는 제2 열적 에너지 전달 커넥션이 이어지는 제1 중간 뱅크로 인도하는 제1 열적 에너지 전달 커넥션의 적어도 하나의 시퀀스(sequence)를 이용함으로써 소스와 목적지 (또는 그 반대로) 사이에서 여전히 전달될 수 있다.At least one thermal energy source and / or at least one source bank in the thermal energy reservoir outside the thermal energy reservoir is coupled to at least one destination bank in the thermal energy reservoir and / or to at least one thermal energy sink outside the thermal energy reservoir. Or there may be a lack of a direct thermal energy transfer connection from the at least one destination bank in the thermal energy reservoir and / or from at least one thermal energy sink outside the thermal energy reservoir. The thermal energy is transmitted as at least one sequence of a first thermal energy transfer connection leading to a first intermediate bank followed by a second thermal energy transfer connection leading to at least the original destination as a replacement for the missing direct thermal energy transfer connection, (Or vice versa) by using < / RTI >

제1 열적 에너지 전달 커넥션을 이용한 소스로부터의 열적 에너지 전달은 적어도 하나의 중간 뱅크에서 저장된 에너지에 열적 에너지가 추가되는 것을 야기할 수 있고, 이것은 일시적으로 저장될 수 있다. 동시에 및/또는 이전에 및/또는 후에 열적 에너지는 상기 중간 뱅크로부터 제거될 수 있고, 제2 열적 에너지 전달 커넥션을 이용해서 목적지로 전달될 수 있다. The transfer of thermal energy from a source using a first thermal energy transfer connection can cause thermal energy to be added to the energy stored in at least one intermediate bank, which can be temporarily stored. At the same time and / or before and / or after the thermal energy can be removed from the intermediate bank and transferred to the destination using the second thermal energy transfer connection.

중간 전달의 시퀀스는 적어도 두 개의 중간 뱅크 및 적어도 세 개의 열적 에너지 전달 커넥션을 포함할 수 있다.The sequence of intermediate transfers may include at least two intermediate banks and at least three thermal energy transfer connections.

열적 에너지 전달을 위한 적어도 세 개의 소스/목적지(즉, 열적 에너지 저장고 내의 소스/목적지 뱅크 및/또는 열적 에너지 저장고 외부의 소스/싱크)는 단일한 열적 에너지 전달 커넥션을 공유할 수 있다.At least three sources / destinations for thermal energy transfer (i. E., The source / destination bank in the thermal energy reservoir and / or the source / sink outside the thermal energy reservoir) may share a single thermal energy transfer connection.

열적 에너지 전달 커넥션은 적어도 세 개의 소스/목적지 각각의 열 교환기에 연속적으로 연결됨으로써 공유될 수 있다.The thermal energy transfer connection can be shared by continuously connecting to at least three source / destination heat exchangers.

열적 에너지 전달 커넥션은 적어도 세 개의 소스/목적지 중에서 적어도 두 개의 열 교환기에 적어도 일부 경우에 연결됨으로써 일부 시간에 공유될 수 있다. The thermal energy transfer connection may be shared at some time by being connected, at least in some cases, to at least two heat exchangers of at least three sources / destinations.

하나 이상의 열적 에너지 저장 뱅크는 열적 에너지 전달 커넥션 수단에 의해서 하나 이상의 열적 에너지 저장 뱅크의 다른 세트에 연결될 수 있고, 상기 수단은 뱅크들 간의 열적 에너지의 제어된 전송 및/또는 의도적 전송 및/또는 제어되지 않은 전송을 허용할 수 있다.The one or more thermal energy storage banks may be connected to another set of one or more thermal energy storage banks by thermal energy transfer connection means and the means may be a controlled transfer of thermal energy between the banks and / Lt; / RTI >

뱅크들 간의 열적 에너지 전달 커넥션은, 예컨대 파이프-워크(pipe-work) 및/또는 다른 커넥션을 물리적으로 만들고 및/또는 깨뜨림으로써, 및/또는 중간 위치 밸브 및/또는 펌프 및/또는 히트 펌프 및/또는 다른 스위칭 가능한 및/또는 제어가능한 엘리먼트로 스위칭 및/또는 스위칭 온 및/또는 오프함으로써, 및/또는 히트 파이프 및/또는 임의의 다른 공지된 열 전송을 제어하는 수단의 열적 에너지를 전송하기 위한 능력을 변경함으로써 시스템의 사용 동안 변경될 수 있으며 이에 한정되지 않는다. Thermal energy transfer connections between the banks may be achieved by physically creating and / or breaking pipe-work and / or other connections, and / or by using intermediate position valves and / or pumps and / or heat pumps and / Or switching off and / or switching on and / or switching to another switchable and / or controllable element, and / or to transmit thermal energy of a means for controlling heat pipes and / or any other known heat transfer And may be varied during use of the system by modifying the < / RTI >

본 발명의 관점에 있어서, 소스는 다른 시점에 및/또는 동일한 시점에도 목적지가 될 수 있다.In the context of the present invention, a source may be a destination at another point in time and / or at the same point in time.

구체적인 실시예에 있어서, 열적 에너지 전달의 소스 및/또는 목적지는 하나 이상의 열적 에너지 소스/싱크(열적 에너지 저장고의 외부에 있든 및/또는 열적 에너지 저장고 내의 열적 에너지 저장 뱅크에 있든)와 열적 에너지 저장고의 하나 이상의 열적 에너지 저장 뱅크 중에서 병렬로 및/또는 순차적으로 스위칭될 수 있다.In a specific embodiment, the source and / or destination of the thermal energy transfer is one or more thermal energy sources / sinks (whether external to the thermal energy storage and / or in a thermal energy storage bank within the thermal energy storage) And may be switched in parallel and / or sequentially among one or more thermal energy storage banks.

시스템의 일 부분의 기능에 변화(열을 전달하기 위한 히트 파이프의 능력의 변화 및/또는 밸브 상태의 변화 및/또는 개방 및/또는 폐쇄와 같은 것, 하지만 이에 한정되지 않음)를 초래할 수 있는 시스템의 일부 엘리먼트의 자연스러운 물리적 변화(예컨대, 금속의 팽창 및/또는 바이메탈 스트립의 가변적 팽창 및/또는 밀도 변화 및/또는 열적 에너지 전달 유체의 증발 및/또는 응결이지만, 이에 한정되지 않음)를 초래하는 시스템 및/또는 시스템의 구성요소 부분(열적 에너지 저장 뱅크 및/또는 열적 에너지 소스/싱크와 같은 것, 하지만 이에 한정되지는 않음)을 둘러싼 환경 및/또는 시스템의 속성(예컨대, 온도, 하지만 이에 한정되지는 않음)의 물리적 변화로부터 소스/목적지의 스위칭이 일어날 수 있고, 이러한 변화는 시스템 설계자에 의해 의도된다. A system that may result in a change in the functionality of a portion of the system (such as, but not limited to, changes in the ability of the heat pipe to deliver heat and / or changes in valve status and / or opening and / (E.g., but not limited to, spontaneous physical changes in some elements of the system (e.g., metal expansion and / or variable expansion and / or density changes of bimetallic strips and / or evaporation and / or condensation of thermal energy transfer fluids) And / or properties of the system (e.g., temperature, but not limited thereto) surrounding the component portion of the system (such as, but not limited to, thermal energy storage banks and / or thermal energy sources / sinks) ), The source / destination switching can take place, and this change is intended by the system designer.

제어 시스템은 하나 이상의 열적 에너지 소스/싱크(열적 에너지 저장고의 외부에 있든 및/또는 열적 에너지 저장고 내의 열적 에너지 저장 뱅크에 있든)와 열적 에너지 저장고의 하나 이상의 열적 에너지 저장 뱅크 중에서 병렬로 및/또는 순차적으로 열적 에너지 전달의 소스 및/또는 목적지를 선택 및/또는 스위칭할 수 있다.The control system may include one or more thermal energy sources / sinks (whether external to the thermal energy reservoir and / or in a thermal energy storage bank within the thermal energy reservoir) and one or more thermal energy storage banks of the thermal energy reservoir in parallel and / To select and / or switch the source and / or destination of the thermal energy transfer.

정규적 및/또는 비정규적 시간 간격으로, 제어 시스템은 성능 및/또는 효율의 상대적인 전체 시스템 계수 및/또는 임의의 시점에서 하나 이상의 열적 에너지 전달을 위한 임의의 다른 성능 메트릭(metric)을 계산할 수 있고, 제어 시스템은 열적 에너지 저장 시스템 디자이너 및/또는 사용자 및/또는 구매자 및/또는 법적 기준 및/또는 안전 기준 및/또는 임의의 다른 설계 및/또는 사용 및/또는 이익 기준에 의해서 수립된 기준에 따라서 및/또는 총괄(over-arching) 제어 시스템에 의해서 설정된 파라미터와 관련하여 이러한 전달이 가장 이익이 되거나 최적인 선택을 할 수 있고, 그에 맞춰 소스 및/또는 목적지를 스위칭할 수 있다.At regular and / or non-normative time intervals, the control system may calculate relative overall system coefficients of performance and / or efficiency and / or any other performance metric for transferring one or more thermal energy at any time, The control system may be implemented in accordance with criteria established by thermal energy storage system designers and / or users and / or buyers and / or legal and / or safety standards and / or any other design and / or use and / / RTI > and / or < RTI ID = 0.0 > over-arching < / RTI > control system can make the most advantageous or optimal selection with respect to the parameters set and switch the source and /

열적 에너지 저장고 외부의 열적 에너지 소스/싱크에 의해서 수용가능하거나 열적 에너지 저장고 외부의 열적 에너지 소스/싱크로부터 이용가능한 열적 에너지의 양 및/또는 온도는 시간의 경과에 따라 변할 수 있다.The amount and / or temperature of thermal energy available from a thermal energy source / sink external to the thermal energy reservoir that is acceptable or accommodated by the thermal energy source / sink outside the thermal energy reservoir may vary over time.

열적 에너지 저장고 외부의 열적 에너지 소스/싱크에 의해서 수용가능하거나 열적 에너지 저장고 외부의 열적 에너지 소스/싱크로부터 이용가능한 열적 에너지의 양 및/또는 온도는 사용자의 선택, 예컨대:The amount and / or temperature of the thermal energy available from the thermal energy source / sink that is acceptable by the thermal energy source / sink external to the thermal energy store or external to the thermal energy store is selected by the user,

불을 켜는 것 및/또는 불을 켜지 않는 것 및/또는 연료 흐름 비율을 증가/감소시키는 것 및/또는 산화제(oxidiser) 흐름 비율을 증가/감소시키는 것 및/또는 연소의 소스를 없애는 것에 대한 사용자의 결정, 예컨대 나무 및/또는 천연 가스를 태우는 것이지만 이에 한정되지는 않음;A user of turning on and / or not turning on the power and / or increasing / decreasing the fuel flow rate and / or increasing / decreasing the oxidizer flow rate and / For example, but not limited to, burning wood and / or natural gas;

및/또는 태양열 패널(solar panel)을 배치하는 것 및/또는 태양광을 캡쳐(capture)하기 위한 그 능력을 증가 및/또는 감소시키기 위해서 그 위치를 변경하는 것 및/또는 먼지를 제거하기 위해서 그것을 정비하는 것에 대한 사용자의 결정;And / or to change the position thereof to increase and / or decrease its ability to position the solar panel and / or to capture the sunlight and / or to remove dust User's decision on maintenance;

및/또는 차가운 호수 물이 외부 열 교환기에서 열적 에너지 싱크로서 이용가능하도록 하는 펌프를 스위칭 온 및/또는 오프하는 것에 대한 사용자의 결정;에 기인하여 시간의 경과에 따라 변할 수 있지만 이에 한정되지 않는다.And / or the user's decision to switch on and / or off the pump so that the cold lake water is available as a thermal energy sink in the external heat exchanger.

열적 에너지 저장고 외부의 열적 에너지 소스/싱크에 의해서 수용가능하거나 열적 에너지 저장고 외부의 열적 에너지 소스/싱크로부터 이용가능한 열적 에너지의 양 및/또는 온도는 열적 에너지 소스의 동작의 프로세스, 예컨대:The amount and / or temperature of thermal energy available from a thermal energy source / sink that can be accommodated by a thermal energy source / sink external to the thermal energy reservoir or outside the thermal energy reservoir is determined by a process of the operation of the thermal energy source,

연소 버너의 상태의 예열; 및/또는 Preheating the condition of the combustion burner; And / or

태양이 하늘을 가로질러 이동할 때, 태양을 추적하기 위한 태양열 패널의 능력 및/또는 무능력 및/또는 정확성 및/또는 반응성; 및/또는The ability and / or incapacity and / or accuracy and / or responsiveness of the solar panel to track the sun as the sun moves across the sky; And / or

이용가능한 전기 에너지의 한계에 기인한 외부 히트 펌프의 성능의 자기 제한(self-limiting) 및/또는 부과된 제한(imposed limitation); 및/또는 Self-limiting and / or imposed limitation of the performance of the external heat pump due to the limit of available electrical energy; And / or

열적 에너지를 방출/수용하기 위한 열적 에너지의 저수조(폐온수 탱크 및/또는 아이스 블록과 같은 것, 하지만 이에 한정되지 않음)의 용량의 소진;에 기인하여 시간의 경과에 따라 변할 수 있지만 이에 한정되지 않는다.But may be varied over time due to the depletion of the capacity of the thermal energy storage (such as, but not limited to, the waste hot water tank and / or the ice block) to release / receive thermal energy Do not.

열적 에너지 저장고 외부의 열적 에너지 소스/싱크에 의해서 수용가능하거나 열적 에너지 저장고 외부의 열적 에너지 소스/싱크로부터 이용가능한 열적 에너지의 양 및/또는 온도는 소스/싱크 그 자체의 고유한 또는 자연적인 변화, 예컨대:The amount and / or temperature of thermal energy available from the thermal energy source / sink external to the thermal energy reservoir that is acceptable or accommodated by the thermal energy source / sink external to the thermal energy reservoir may be an inherent or natural change in the source / sink itself, for example:

연료의 질적 변화, 예컨대 화목(fire-wood)의 수분 함량 및/또는 질 및/또는 천연 가스 및/또는 바이오가스(biogas)의 용적 에너지 함량, 하지만 이에 한정되지 않음; 및/또는Qualitative changes in the fuel, such as, for example, moisture content and / or quality of fire-wood and / or volumetric energy content of natural gas and / or biogas; And / or

일출/일몰 및/또는 지평선 위의 태양의 고도의 증가/감소 및/또는 태양열 패널의 표면에 대해 각도가 변하면서 하늘을 가로지르는 태양의 이동 및/또는 구름 및/또는 그림자에 기인하여 태양열 패널에 떨어지는 태양의 광선의 폐색(occlusion) 및/또는 부분적 폐색; 및/또는And / or on the solar panel due to the movement of the sun across the sky and / or the clouds and / or shadows as the angle changes with respect to the surface of the solar panel and / or the increase / decrease of the altitude of the sun above the sunrise / sunset and / Occlusion and / or partial occlusion of falling sun rays; And / or

공기 온도 및/또는 물 온도에서 자연스럽게 발생하는 변화 및/또는 둘러싼 환경과 평형 온도를 달성하려는 경향에 따라서 열적 에너지 소스를 구성하는 물체의 온도의 변화;에 기인하여 시간의 경과에 따라 변할 수 있지만 이에 한정되지 않는다.Can vary over time due to a naturally occurring change in air temperature and / or water temperature and / or a change in the temperature of the object making up the thermal energy source, depending on the tendency to achieve an equilibrium temperature with the surrounding environment It is not limited.

적어도 일부 시간에 열적 에너지가 열적 에너지의 하나의 외부 소스로부터 열적 에너지의 외부 소스의 상기 시간에서의 온도보다 상기 시간에 그 열적 에너지 저장 물질에서 더 낮은 평균 및/또는 최고 및/또는 최저 온도를 갖는 선택된 뱅크로 전달될 수 있도록, 열적 에너지 전달의 적어도 일부 소스 및/또는 목적지는 병렬로 및/또는 순차로 스위칭될 수 있다.Wherein at least some of the time the thermal energy has a lower average and / or highest and / or lowest temperature in the thermal energy storage material than the temperature at this time of the external source of thermal energy from one external source of thermal energy At least some of the sources and / or destinations of thermal energy transfer may be switched in parallel and / or sequentially so that they can be delivered to the selected bank.

적어도 일부 경우에 있어서, 선택된 뱅크는 그것이 당해 시점에서 외부 열적 에너지 소스보다 더 낮은 온도를 갖는 열적 에너지 저장고의 모든 뱅크들 중에서 가장 뜨거운 뱅크(즉, 그 열적 에너지 저장 물질의 가장 높은 평균 및/또는 최고 및/또는 최저 온도를 갖는 뱅크)이기 때문에 선택될 수 있다.In at least some cases, the selected bank is the hotest bank among all the banks of the thermal energy reservoir at which it has a lower temperature than the external thermal energy source (i.e., the highest average of the thermal energy storage materials and / And / or a bank having the lowest temperature).

적어도 일부 경우에 있어서, 선택된 뱅크는 그것이 당해 시점에서 어떤 기준에 의해서 열적 에너지가 가장 많이 고갈된 뱅크, 예컨대 그 열적 에너지 저장 물질의 가장 낮은 평균 및/또는 최고 및/또는 최저 온도를 갖는 뱅크이기 때문에 선택될 수 있으며 이에 한정되지 않고, 및/또는 열적 에너지 저장 물질은 가장 낮은 에너지 상태, 예컨대 언 상태에서 전적으로 존재하는 것에 (그 뱅크에 대해서 가능한 최고로 비례하든지 및/또는 절대 기준으로) 가장 가까운 상 변화 물질일 수 있고 이에 한정되지 않는다.In at least some cases, the selected bank is a bank with the lowest average thermal energy storage material and / or the highest and / or lowest temperature for which the thermal energy is most depleted by some criterion at that time And / or the thermal energy storage material may be selected to have the lowest energy state, e.g., the closest phase change to whatever is totally present in the frozen state (as far as possible and / or on an absolute basis as possible for that bank) Material, and is not limited thereto.

선택된 뱅크로 열적 에너지가 외부 열적 에너지 소스로부터 전달됨과 동시에 및/또는 그 이후에, 열적 에너지 저장고에서 다른 뱅크로 열적 에너지를 전달하기 위한 포텐셜이 잔존할 수 있고, 예컨대 하나 이상의 추가적인 뱅크에서 순차적으로 열 교환기 수단에 하나 이상의 추가적인 열적 에너지 전달 커넥션을 배치해서 열 전달 유체(이것은 하나의 열적 에너지 전달 커넥션에 의해서 외부 열적 에너지 소스로부터 제1 뱅크로 이미 인도되어 있음)가 추가적으로 인도되도록 야기함으로써 동시에 또는 순차로 잠재적으로 전달될 수 있는 잔존 열적 에너지의 전부 및/또는 일부를 수용하기 위해 추가적 뱅크 및/ 뱅크들이 선택될 수 있으며 이에 한정되지 않고, 하나 이상의 추가적인 뱅크는 각각의 뱅크 내에서 열적 에너지 저장 물질의 평균 및/또는 최고 및/또는 최저 온도의 내림차순으로 방문을 받는다.At the same time and / or after the thermal energy is transferred from the external thermal energy source to the selected bank, potential for transferring the thermal energy from the thermal energy reservoir to the other bank may remain, and may for example be sequentially opened in one or more additional banks By placing one or more additional thermal energy transfer connections in the exchanger means to cause the heat transfer fluid (which is already delivered from the external thermal energy source by the one thermal energy transfer connection) to be additionally delivered, Additional banks and / or banks may be selected to accommodate all and / or some of the remaining thermal energy that may potentially be delivered, but not limited thereto, the one or more additional banks may comprise an average of the thermal energy storage materials within each bank And / or peak And / or the lowest temperature in descending order.

적어도 일부 시간에 열적 에너지가 열적 에너지의 외부 싱크의 상기 시간에서의 온도보다 상기 시간에 그 열적 에너지 저장 물질에서 더 높은 평균 및/또는 최고 및/또는 최저 온도를 갖는 선택된 뱅크로부터 열적 에너지의 하나의 외부 싱크로 전달될 수 있도록, 열적 에너지 전달의 적어도 일부 소스 및/또는 목적지는 병렬로 및/또는 순차로 스위칭될 수 있다.Wherein at least some of the time the thermal energy is greater than the temperature at that time of the external sink of thermal energy at this time from the selected bank having a higher average and / or highest and / or lowest temperature in the thermal energy storage material At least some of the sources and / or destinations of thermal energy transfer may be switched in parallel and / or sequentially so that they can be delivered to an external sink.

적어도 일부 경우에 있어서, 선택된 뱅크는 그것이 당해 시점에서 외부 열적 에너지 싱크보다 더 높은 온도를 갖는 열적 에너지 저장고의 모든 뱅크들 중에서 가장 차가운 뱅크(즉, 그 열적 에너지 저장 물질의 가장 낮은 평균 및/또는 최고 및/또는 최저 온도를 갖는 뱅크)이기 때문에 선택될 수 있다.In at least some cases, the selected bank is the coldest bank among all the banks of the thermal energy reservoir at which it has a higher temperature than the external thermal energy sink at that point in time (i. E., The lowest average and / And / or a bank having the lowest temperature).

적어도 일부 경우에 있어서, 선택된 뱅크는 그것이 당해 시점에서 어떤 기준에 의해서 가장 많은 양의 열적 에너지를 포함하는 뱅크, 예컨대 그 열적 에너지 저장 물질의 가장 높은 평균 및/또는 최고 및/또는 최저 온도를 갖는 뱅크이기 때문에 선택될 수 있으며 이에 한정되지 않고, 및/또는 열적 에너지 저장 물질은 가장 높은 에너지 상태, 예컨대 녹은 상태에서 전적으로 존재하는 것에 (그 뱅크에 대해서 가능한 최고로 비례하든지 및/또는 절대 기준으로) 가장 가까운 상 변화 물질일 수 있고 이에 한정되지 않는다.In at least some cases, the selected bank is a bank in which it has the highest average and / or highest and / or lowest temperature of its thermal energy storage material, including the highest amount of thermal energy by some criterion at that point in time. And / or the thermal energy storage material may be selected to be closest to the highest energy state, e. G. In the molten state, whichever is exclusively (as far as possible and / or on an absolute basis as possible for the bank) And may be a phase change material.

선택된 뱅크로부터 열적 에너지가 외부 열적 에너지로 전달됨과 동시에 및/또는 그 이후에, 열적 에너지 저장고에서 다른 뱅크로부터 열적 에너지를 전달하기 위한 포텐셜이 잔존할 수 있고, 예컨대 하나 이상의 추가적인 뱅크에서 순차적으로 열 교환기 수단에 하나 이상의 추가적인 열적 에너지 전달 커넥션을 배치해서 열 전달 유체가 먼저 인도되도록 야기함으로써 동시에 또는 순차로 잠재적으로 전달될 수 있는 잔존 열적 에너지의 전부 및/또는 일부를 제공하기 위해 추가적 뱅크 및/ 뱅크들이 선택될 수 있으며 이에 한정되지 않고, 하나 이상의 추가적인 뱅크는 이것이 마지막 열적 에너지 전달 커넥션에 의해서 마지막 뱅크로부터 외부 열적 에너지 싱크로 인도되기 전에 각각의 뱅크 내에서 열적 에너지 저장 물질의 평균 및/또는 최고 및/또는 최저 온도의 내림차순 및/또는 오름차순으로 방문을 받을 수 있다. At the same time and / or after the transfer of thermal energy from the selected bank to the external thermal energy, a potential for transferring thermal energy from the other bank in the thermal energy reservoir may remain, for example, one or more additional banks, By providing one or more additional thermal energy transfer connections to the means to cause the heat transfer fluid to be delivered first, additional banks and / or banks are provided to provide all and / or part of the remaining thermal energy that can be delivered simultaneously or sequentially One or more additional banks may be selected such that the average and / or the peak and / or the peak energy of the thermal energy storage material in each bank before it is delivered to the external thermal energy sink from the last bank by the last thermal energy transfer connectionThe low temperature can be visited by descending and / or ascending.

열적 에너지 전달 유체는 뱅크의 전체 세트로부터 선택된 열적 에너지 저장고의 적어도 하나의 뱅크와 열적 에너지의 외부 소스/싱크를 포함할 수 있는 회로 주위를 흐를 수 있다.The thermal energy transfer fluid may flow around the circuit, which may include at least one bank of thermal energy reservoirs selected from the entire set of banks and an external source / sink of thermal energy.

열적 에너지 저장고로부터 역류(flow back)할 수 있는 임의의 열적 에너지 전달 유체의 반환 온도가, 예컨대 외부 소스/싱크로 흐르는 열적 에너지 전달 유체가 가장 최적으로 열적 에너지를 전달 및/또는 수집 및/또는 반사 및/또는 생성 및/또는 변환할 수 있는 온도, 예컨대: The return temperature of any thermal energy transfer fluid that can flow back from the thermal energy reservoir is selected such that the thermal energy transfer fluid flowing, e.g., to an external source / sink, most optimally transfers thermal energy and / or collects and / / RTI > and / or < RTI ID = 0.0 >

패널로부터의 복사 손실이 최소화되도록 열적 에너지 전달 유체를 낮은 온도에서 낮 동안 태양열 패널로 반환하고, 그 결과 태양열 패널은 가능한 효율적으로 열을 수집하도록 동작하는 것; 및/또는Returning the thermal energy transfer fluid to the solar panel during the day at low temperature such that radiation loss from the panel is minimized, such that the solar panel is operative to collect heat as efficiently as possible; And / or

밤 동안 열적 에너지 전달 유체를 태양열 패널로 반환하는 것; 및/또는Returning the thermal energy transfer fluid to the solar panel during the night; And / or

패널 및/또는 라디에이터로부터 복사 손실이 최대화되도록 하는 높은 온도에서의 라디에이터와, 그 결과 태양열 패널이 가능한 효율적으로 열을 반사하도록 동작하는 것 및/또는 그 작동이 가장 효율적이라고 설계 및 평가되는 설계 온도 범위 내에서 열적 에너지 전달 유체를 가스 보일러로 반환하는 것; 및/또는 A radiator at a high temperature that maximizes radiation losses from the panel and / or the radiator, and, as a result, the solar panel is operated to reflect heat as efficiently as possible and / or the design temperature range Returning the thermal energy transfer fluid to the gas boiler; And / or

열적 에너지 전달 유체가 끓지 않고 난로의 구조가 열적 응력에 기인해서 갈라지지 않을 온도에서 장작 난로의 백 보일러(back boiler)로 열적 에너지 전달 유체를 반환하는 것;인 외부 소스/싱크의 일부 특성에 최적으로 매치 및/또는 더 잘 적용될 수 있도록, 외부 소스/싱크로부터(from) 또는 외부 소스/싱크로(to) 열적 에너지의 전달에서 포함하기 위한 뱅크의 수 및/또는 순서 및/또는 상 전이 온도 및/또는 현재 평균 및/또는 최고 및/또는 최저 온도가 선택될 수 있고 이에 한정되지 않는다. Thermal energy transfer Returning a thermal energy transfer fluid to the back boiler of a wood stove at a temperature where the structure of the stove does not boil and the structure of the stove is not split due to thermal stresses; The number and / or order of banks and / or the phase transition temperature and / or the number of banks to be included in the transfer of thermal energy from an external source / sink or external source / sink (s) Or current average and / or maximum and / or minimum temperature may be selected and are not limited.

외부 소스/싱크의 일부 특성을 더 잘 및/또는 최적으로 매칭시키려는 목적은, 열적 에너지 저장고와 적어도 하나의 외부 소스/싱크 사이의 열적 에너지 전달에서 포함하려고 하는 뱅크의 수 및/또는 순서 및/또는 상 전이 온도 및/또는 현재 평균 및/또는 최고 및/또는 최저 온도를 때때로 변화시킴으로써, 때때로 변화될 수 있는 예컨대 임의의 목표 온도 및/또는 각각의 뱅크에서의 열적 에너지의 임의의 목표량을 유지하려는 목적에 대해서 균형을 이루고 이에 한정되지 않는다.The purpose of better and / or optimally matching some characteristics of the external source / sink is to reduce the number and / or order of the banks to be included in the thermal energy transfer between the thermal energy reservoir and the at least one external source / sink and / By varying the phase transition temperature and / or the current average and / or the highest and / or the lowest temperature from time to time, it may be desirable to maintain any desired amount of thermal energy, e.g., any target temperature and / But is not limited thereto.

때때로 변화될 수 있는 예컨대 임의의 목표 온도 및/또는 각각의 뱅크에서의 열적 에너지의 임의의 목표량을 유지 및/또는 달성하려는 목적은 저장고 내에서 및 저장고로(to)/로부터(from) 열적 에너지 전달을 적용하는 제어 시스템에 의해서 달성될 수 있다.The purpose of maintaining and / or achieving any desired amount of thermal energy, e.g., any target temperature and / or thermal energy in each bank that may be varied from time to time, is to transfer thermal energy transfer to and from the reservoir to / As shown in FIG.

이러한 적용은, 열적 에너지 저장고 그 자체 및/또는 그것의 뱅크 및/또는 그것의 열적 에너지 저장 물질과 관련된 물리적 파리미터 및/또는 사용자 거동 및/또는 열적 에너지 저장고를 바로 둘러싼 환경 및/또는 열적 에너지 저장고에 의해서 제공된 임의의 서비스의 요구 패턴(예컨대, 이러한 열적 에너지를 사용한 공장의 생산 스케줄, 하지만 이에 한정되지 않음) 및/또는 더 넓은 환경(예컨대, 현재/추정된 옥외 온도 및/또는 태양열 일사량 및/또는 구름의 양 및/또는 연료 및/또는 전기 에너지의 추정된 및/또는 실제 이용가능성, 하지만 이에 한정되지 않음) 및/또는 사용자 거동(예컨대, 사용자 존재 또는 부재 및/또는 쾌적 온도에 대한 사용자 선호, 하지만 이에 한정되지 않음)에 대하여 현재 및/또는 이력 정보 및/또는 미래를 내다본 추정에 대한 참조를 가지고 수행될 수 있다.This application may be applied to the thermal energy storage itself and / or to its physical characteristics and / or its behavior and / or the environment surrounding it and / or its thermal energy storage material (E.g., production schedules of the plant using this thermal energy) and / or a wider environment (e.g., current / estimated outdoor temperatures and / or solar irradiance and / or (E.g., estimated and / or actual availability of cloud and / or fuel and / or electrical energy) and / or user behavior (e.g., user preferences, user preferences for absence and / But is not limited to) the current and / or historical information and / or future There has to be carried out.

열적 에너지의 외부 소스는 프로세스로부터의 폐기 및/또는 잉여 열적 에너지를 포함하는 유체 및/또는 환경일 수 있다(예컨대, 추운 환경에서 빌딩으로부터 배출되는 따뜻한 공기 및/또는 따뜻한 환경에서 빌딩으로부터 배출되는 차가운 공기 및/또는 목욕 및/또는 샤워로부터 버려지는 따뜻한 물 및/또는 재사용 전에 냉각을 요하는 열기관에서의 오일 및/또는 연료 셀로부터의 냉각 유체 및/또는 바이오가스 소화조(digester) 및/또는 바이오-연료 생산 공장, 하지만 이에 한정되지 않음).The external source of thermal energy may be a fluid and / or environment comprising waste and / or surplus thermal energy from the process (e.g., warm air exiting a building in a cold environment and / or cold And / or the cooling fluid from the oil and / or fuel cells and / or the biogas digester and / or the bio-gas from the bath and / or shower and / Fuel production plant, but not limited to this).

열적 에너지의 외부 소스는 폐기 및/또는 잉여 열적 에너지를 포함하는 유체 및/또는 환경이 될 수 있고, 이러한 열적 에너지는 적어도 하나의 뱅크로 전달될 수 있고, 적어도 하나의 뱅크는 폐기 열적 에너지를 흡수하는 것이 잘 적용되게 만드는 열적 에너지 저장 물질의 상 전이 온도를 가지도록 구체적으로 선택될 수 있다. The external source of thermal energy can be a fluid and / or environment comprising waste and / or surplus thermal energy, which thermal energy can be transferred to at least one bank, and at least one bank absorbs waste thermal energy Can be specifically selected to have a phase transition temperature of the thermal energy storage material that makes it well-suited to be applied.

폐기 및/또는 잉여 열적 에너지를 흡수하는 적어도 하나의 뱅크로부터, 열적 에너지 저장고 외부의 열적 에너지 싱크/소스로 (폐기 및/또는 잉여 열적 에너지 소스로의 하나 이상의 열적 에너지 전달 커넥션을 제외하고는) 어떠한 직접적인 열적 에너지 전달 커넥션이 존재하지 않을 수 있다.(Except for one or more thermal energy transfer connections to waste and / or redundant thermal energy sources) from at least one bank that absorbs waste and / or surplus thermal energy, to a thermal energy sink / source outside the thermal energy reservoir There may not be a direct thermal energy transfer connection.

폐기 및/또는 잉여 열적 에너지를 흡수하는 적어도 하나의 뱅크로부터, 열적 에너지 저장고 내의 적어도 하나의 다른 뱅크로 적어도 하나의 열적 에너지 전달 커넥션(구체적으로 더 낮은 온도로부터 더 높은 온도로 열적 에너지를 전달하기 위해서 기계가 사용되는 것을 포함함)이 존재할 수 있다.At least one thermal energy transfer connection from at least one bank that absorbs waste and / or surplus thermal energy to at least one other bank in the thermal energy reservoir to transfer thermal energy from a lower temperature to a higher temperature, Machines may be used).

그 효과는 폐기/잉여 열이 열적 에너지 시스템의 유용한 서비스에 직접적으로 유용하게 기여할 수 있는 온도 이하에서 유체 및/또는 환경으로부터 폐기 및/또는 잉여 열을 캡쳐하는 것이 될 수 있고, 폐기/잉여 열이 열적 에너지를 열적 에너지 시스템의 유용한 서비스에 직접적으로 유용하게 줄 수 있는 온도 이하에서 열적 에너지 저장 물질을 포함하는 하나 이상의 뱅크로 폐기/잉여 열의 이용가능성에 맞는 에너지 전달 비율로 캡쳐하는 결과를 가져올 수 있고, 폐기/잉여 에너지 캡쳐 비율과는 상당히 다를 수 있는 비율로 이들 하나 이상의 더 낮은 온도 뱅크로부터 하나 이상의 더 높은 온도 뱅크(이것은 이들이 열적 에너지를 열적 에너지 시스템의 유용한 서비스에 직접적으로 유용하게 줄 수 있는 온도에서 존재함)로 열적 에너지를 전달하기 위해서 장치(예컨대, 히트 펌프, 하지만 이에 한정되지 않음)를 사용할 수 있다. The effect can be to capture waste and / or surplus heat from the fluid and / or environment below the temperature at which the waste / surplus heat can directly contribute usefully to the useful service of the thermal energy system, Can result in capturing thermal energy at an energy transfer rate that is commensurate with the availability of waste / surplus heat to one or more banks containing thermal energy storage material below the temperature that can directly contribute to the useful service of the thermal energy system From one or more of the lower temperature banks to one or more of the higher temperature banks at a rate that can be significantly different from the waste / surplus energy capture rate, which is the temperature at which they can directly direct thermal energy to useful services of the thermal energy system Lt; / RTI > to < RTI ID = 0.0 > A device (e.g., a heat pump, but without limitation) can be used.

더 낮은 온도 뱅크로부터 더 높은 온도 뱅크로의 열적 에너지 전달 비율은 폐기/잉여 에너지 소스로부터 더 낮은 온도 뱅크로 열적 에너지가 전달되는 피크 비율보다 더 낮을 수 있다. The rate of thermal energy transfer from the lower temperature bank to the higher temperature bank may be lower than the peak rate at which the thermal energy is transferred from the waste / surplus energy source to the lower temperature bank.

적어도 일부 경우에, 열적 에너지는 적어도 하나의 뱅크로부터 제거되어서 열적 에너지 저장고의 적어도 하나의 다른 뱅크로 전달될 수 있고, 동시에 어떠한 열적 에너지도 열적 에너지 저장고 외부의 임의의 열적 에너지 소스/싱크로부터(from)/에(to) 열적 에너지 저장고로(to) 추가될 수 없고 및/또는 열적 에너지 저장고로부터(from) 제거될 수 없다.In at least some cases, the thermal energy may be removed from at least one bank and transferred to at least one other bank of thermal energy reservoirs, while at the same time any thermal energy is transferred from any thermal energy source / Can not be added to the thermal energy reservoir and / or removed from the thermal energy reservoir.

시스템의 배치는 적어도 일부 경우에 열적 에너지가 적어도 하나의 뱅크로부터 제어되어서 열적 에너지 저장고의 적어도 하나의 다른 뱅크로 전달될 수 있고, 동시에 어떠한 열적 에너지도 열적 에너지 저장고 외부의 임의의 열적 에너지 소스/싱크로부터(from)/에(to) 열적 에너지 저장고로(to) 추가될 수 없고 및/또는 열적 에너지 저장고로부터(from) 제거될 수 없다.The arrangement of the system may be such that at least in some cases thermal energy can be controlled from at least one bank to be transferred to at least one other bank of thermal energy storages and at the same time any thermal energy can be transferred to any thermal energy source / Can not be added to and from the thermal energy reservoir and / or removed from the thermal energy reservoir.

임의의 기간, 예컨대 얼마간의 초 및/또는 얼마간의 분 및/또는 한 시간 및/또는 여러 시간 및/또는 하루 및/또는 여러 날 및/또는 한 주 및/또는 여러 주 및/또는 한 달 및/또는 여러 달 및/또는 일 년 및/또는 여러 해일 수 있으며 이에 한정되지 않는 사이클 동안, 적어도 하나의 제어 시스템에 의해서 및/또는 시스템의 설계에 의해서 지시된 작동의 결과로서 각각의 뱅크에 추가된 열적 에너지의 양은 (임의의 원하지 않는 및/또는 의도되지 않은 열 전송에 의한 손실 및/또는 다른 손실들을 포함해서) 각각의 뱅크로부터 제거된 열적 에너지의 양과 완벽한 균형을 유지할 수 있다. And / or a plurality of days and / or a week and / or a number of weeks and / or a month and / or a period of time and / Or thermal, which is added to each bank as a result of the operations indicated by the at least one control system and / or by the design of the system, for cycles not limited to several months and / or one year and / The amount of energy can maintain a perfect balance with the amount of thermal energy removed from each bank (including losses due to any undesired and / or unintended heat transfer and / or other losses).

하나 이상의 열적 에너지 전달 유체는 열적 에너지 전달 유체로부터 추출된 열적 에너지를 최대화 및/또는 강화하기 위해서 때때로 의도된 및/또는 선택된 순서로 뱅크의 배치와 열적으로 접촉하는 열 교환기를 통해서 및/또는 열 교환기를 거쳐서 재-전송 및/또는 재활용될 수 있고, 뱅크의 열적 에너지 저장 물질로 저장될 수 있고 및/또는 뱅크의 열적 에너지 저장 물질로부터 추출되어 열적 에너지 전달 유체로 전송될 수 있다. The one or more thermal energy transfer fluids may be circulated through a heat exchanger that is sometimes in thermal contact with the arrangement of the banks in an intended and / or selected sequence to maximize and / or enhance the thermal energy extracted from the thermal energy transfer fluid and / Transferred and / or recycled through the bank, and can be stored as thermal energy storage material in the bank and / or extracted from the thermal energy storage material in the bank and transferred to the thermal energy transfer fluid.

열적 에너지 저장고의 물리적 배치는 시스템의 사용 동안 다음의 어느 것에 의해서 변경될 수 있다: The physical arrangement of the thermal energy reservoir can be changed during use of the system by any of the following:

열적 에너지 저장고로 하나 이상의 추가적 뱅크를 추가하는 것; 및/또는Adding one or more additional banks to the thermal energy reservoir; And / or

열적 에너지 저장고로부터 하나 이상의 뱅크를 제거하는 것; 및/또는Removing one or more banks from the thermal energy reservoir; And / or

하나 이상의 뱅크를 대체 뱅크로 교체하는 것.Replacing one or more banks with alternative banks.

사용하는 동안 및/또는 사용하는 사이에 하나 이상의 뱅크의 열적 에너지 저장고로의 연결 및/또는 추가는 저장된 열적 에너지를 열적 에너지 저장고에 더 보탤 수 있는데, 이러한 추가적 열적 에너지는:The connection and / or addition of one or more banks to and from a thermal energy reservoir during use and / or during use may further add stored thermal energy to the thermal energy reservoir, such as:

제조 공정 자체가 상 전이를 통한 이후의 방출을 위해 적절한 열적 에너지를 가지고 하나 이상의 추가적 뱅크 내에 열적 에너지 저장 물질을 채우는 열적 에너지 저장고 외부 제조 공정에서 생성된 하나 이상의 추가적인 뱅크; 및/또는 A thermal energy reservoir in which the manufacturing process itself fills the thermal energy storage material in one or more additional banks with appropriate thermal energy for subsequent release through phase transfer; one or more additional banks generated in an external manufacturing process; And / or

열적 에너지 저장고 외부의 제조 공정에서 생성되고, 이후에 하지만 현재의 열적 에너지 저장고에 추가되기 전에 하나 이상의 추가적인 뱅크의 열적 에너지 저장 물질에 열적 에너지를 추가하도록 설계된 다른 장비 내에서 및/또는 다른 열적 에너지 저장고에서 열적 에너지를 흡수한 하나 이상의 추가적인 뱅크;로부터 초래된다.In other equipment designed to add thermal energy to the thermal energy storage material of one or more additional banks before they are added to the current thermal energy storage, and / or other thermal energy storage < RTI ID = 0.0 > From one or more additional banks that have absorbed thermal energy.

사용하는 동안 및/또는 사용하는 사이에 하나 이상의 열적 에너지 저장 뱅크에서 열적 에너지 저장 물질은 대체 열적 에너지 저장 물질에 의해서 전체적으로 및/또는 부분적으로 교환 및/또는 추가될 수 있다.The thermal energy storage material in one or more thermal energy storage banks during use and / or during use may be wholly and / or partially exchanged and / or added by the alternative thermal energy storage material.

하나 이상의 뱅크의 열적 에너지 저장 물질의 교환 및/또는 하나 이상의 뱅크의 열적 에너지 저장 물질로의 추가는 하나 이상의 뱅크에 열적 에너지를 더 보태고, 여기서; The exchange of thermal energy storage material of one or more banks and / or the addition of one or more banks to a thermal energy storage material further provides thermal energy to the one or more banks, wherein;

추가 및/또는 대체 열적 에너지 저장 물질은, 제조 공정 자체가 상 전이를 통한 이후의 방출을 위해 적절한 열적 에너지를 가지고 추가 및/또는 대체 열적 에너지 저장 물질을 채우는 열적 에너지 저장고 외부 제조 공정에서 만들어졌고; 및/또는The additional and / or alternative thermal energy storage material is made in a thermal energy storage external manufacturing process in which the manufacturing process itself fills additional and / or alternative thermal energy storage materials with the appropriate thermal energy for subsequent release through phase transfer; And / or

추가 및/또는 대체 열적 에너지 저장 물질은, 추가 및/또는 대체 열적 에너지 저장 물질로 열적 에너지를 추가하도록 설계된 다른 장비 내에서 및/또는 다른 열적 에너지 저장고에서 열적 에너지를 흡수하였다.The additional and / or alternative thermal energy storage materials have absorbed thermal energy in other equipment and / or other thermal energy storage designed to add thermal energy to the additional and / or alternative thermal energy storage materials.

열은 전도 및/또는 복사 및/또는 대류 및/또는 히트 파이프 및/또는 열 전달 유체를 통한 전달 및/또는 임의의 다른 공지된 열 전달의 물리적 메카니즘에 의해서, 더 높은 온도의 하나 이상의 뱅크로부터 더 낮은 온도의 하나 이상의 뱅크로, 및/또는 더 높은 온도의 하나 이상의 뱅크로부터 열적 저장고와 열적으로 접촉하는 하나 이상의 주변 환경으로, 및/또는 열적 저장고와 열적으로 접촉하는 하나 이상의 주변 환경으로부터 더 낮은 온도의 하나 이상의 뱅크로 제어 및/또는 비제어 방식으로 흐르는 것이 허용될 수 있다.The heat may be transferred from one or more banks of higher temperatures to a higher temperature by a physical mechanism of conduction and / or radiation and / or convection and / or heat transfer through the heat pipe and / or heat transfer fluid and / or any other known heat transfer From one or more banks of low temperature and / or from one or more banks of higher temperature to one or more surrounding environments that are in thermal contact with the thermal reservoir, and / or from one or more of the surrounding environments in thermal contact with the thermal reservoir to a lower temperature May be allowed to flow in a controlled and / or uncontrolled manner with one or more of the banks.

하나 이상의 뱅크는:The one or more banks are:

하나 이상의 뱅크와 하나 이상의 다른 뱅크 및/또는 하나 이상의 뱅크와 열적 저장고와 열적으로 접촉하는 하나 이상의 주변 환경 및/또는 열적 저장고의 하나 이상의 뱅크들 사이의 열 차단을 조장하는 것; 및/또는Promoting heat interception between one or more banks and one or more other banks and / or one or more banks and one or more surrounding areas in thermal contact with the thermal reservoir and / or one or more banks of the thermal reservoir; And / or

전도 및/또는 복사 및/또는 대류 및/또는 히트 파이프 및/또는 열 전달 유체를 통한 전달 및/또는 임의의 다른 공지된 열 전달의 물리적 메카니즘에 의해서, 더 높은 온도의 하나 이상의 뱅크로부터 더 낮은 온도의 하나 이상의 뱅크로, 및/또는 더 높은 온도의 하나 이상의 뱅크로부터 열적 저장고와 열적으로 접촉하는 하나 이상의 주변 환경으로, 및/또는 열적 저장고와 열적으로 접촉하는 하나 이상의 주변 환경으로부터 더 낮은 온도의 하나 이상의 뱅크로 흐르도록 허용된 열을 가능한 가장 큰 규모로 제거하는 것 및/또는 한정하는 것 및/또는 제한하는 것 및/또는 선택적으로 제어하는 것;을 하기 위한 단열 수단을 갖출 수 있다.By the physical mechanism of conduction and / or radiation and / or convection and / or heat transfer through the heat pipe and / or heat transfer fluid and / or any other known heat transfer, From one or more banks of thermal storage, and / or from one or more banks of higher temperatures to one or more surrounding environments that are in thermal contact with the thermal reservoir, and / or from one or more surrounding environments that are in thermal contact with the thermal reservoir It is possible to provide heat insulating means for removing and / or limiting and / or selectively controlling the heat allowed to flow to the banks at least as large as possible.

하나 이상의 뱅크는 동일한 열적 에너지 저장고의 하나 이상의 다른 뱅크로부터 물리적으로 분리될 수 있다.The one or more banks may be physically separated from one or more other banks of the same thermal energy reservoir.

물리적으로 분리된 뱅크는 동일한 열적 에너지 저장고의 일부로서 제어 시스템에 의해서 제어될 수 있다.Physically separated banks can be controlled by the control system as part of the same thermal energy reservoir.

열적 에너지 전달은 상기 물리적으로 분리된 뱅크와 동일한 열적 에너지 저장고의 하나 이상의 다른 뱅크 사이에서 가능할 수 있다.Thermal energy transfer may be possible between the physically separated bank and one or more other banks of the same thermal energy reservoir.

본 발명에 따른 시스템은 가열 시스템 및/또는 가열 서비스를 제공하기 위해서 사용될 수 있다(여기서, 시스템은 열적 에너지 저장고 외부의 적어도 하나의 환경 및/또는 적어도 하나의 물체에 열을 추가하기 위해서 사용될 수 있다). A system according to the present invention can be used to provide a heating system and / or a heating service, where the system can be used to add heat to at least one environment outside the thermal energy store and / or to at least one object ).

본 발명에 따른 시스템은 냉각 시스템 및/또는 냉각 서비스를 제공하기 위해서 사용될 수 있다(여기서, 시스템은 열적 에너지 저장고 외부의 적어도 하나의 환경 및/또는 적어도 하나의 물체로부터 열을 제거하기 위해서 사용된다).A system according to the present invention may be used to provide a cooling system and / or a cooling service, wherein the system is used to remove heat from at least one environment outside the thermal energy store and / or from at least one object, .

본 발명에 따른 시스템은 냉각 시스템 및 가열 시스템 및/또는 동시에 및/또는 서로 다른 시간에 가열 및/또는 냉각 서비스를 제공하는 것 둘 다로서 동시에 및/또는 서로 다른 시간에 사용된 결합된 가열 및 냉각 시스템으로서 사용될 수 있다(여기서, 시스템은 열적 에너지 저장고 외부의 적어도 하나의 환경 및/또는 적어도 하나의 물체에 열을 더하기 위해서 사용되고, 동시에 및/또는 서로 다른 시간에 열적 에너지 저장고 외부의 적어도 하나의 환경(이것은 상이한 환경 및/또는 동일한 환경일 수 있음) 및/또는 적어도 하나의 물체(이것은 상이한 물체 및/또는 동일한 물체일 수 있음)로부터 열을 제거하기 위해서 사용될 수 있다).The system according to the invention can be used for cooling and heating systems and / or combined heating and cooling systems used simultaneously and / or at different times to provide heating and / or cooling services at the same time and / System where the system is used to add heat to at least one environment outside of the thermal energy storage and / or to at least one object, and at least one environment outside the thermal energy storage at the same time and / (Which may be a different environment and / or the same environment) and / or at least one object (which may be a different object and / or the same object).

가열 및/또는 결합된 시스템 및/또는 서비스는 중앙 및/또는 분산 공간 가열 시스템으로서 사용될 수 있다(예컨대, 빌딩 및/또는 차량 및/또는 실외 공간, 하지만 이에 한정되지 않음).The heated and / or coupled systems and / or services may be used as a central and / or distributed space heating system (e.g., but not limited to, a building and / or a vehicle and / or an outdoor space).

가열 및/또는 결합된 시스템은 물 가열을 위해서 사용될 수 있다(예컨대, 수영장 가열 및/또는 음료 준비 및/또는 요리 및/또는 목욕 또는 씻기 위한 맑은 물가열, 하지만 이에 한정되지 않음).The heated and / or combined system may be used for water heating (e.g., swimming pool heating and / or beverage preparation and / or clear water heating for cooking and / or bathing or washing).

가열 및/또는 냉각 및/또는 결합된 시스템 및/또는 서비스는 산업용 프로세스-열(process-heat)을 제공하기 위해서 열적 에너지 전달 유체를 가열 및/또는 냉각하기 위해서 사용될 수 있고 및/또는 산업용 프로세스의 작동 유체(working fluid)를 직접 및 간접적으로 가열 및/또는 냉각하기 위해서 사용될 수 있다.The heating and / or cooling and / or coupled systems and / or services may be used to heat and / or cool the thermal energy transfer fluid to provide industrial process-heat and / May be used to directly and indirectly heat and / or cool the working fluid.

가열 및/또는 냉각 및/또는 결합된 시스템 및/또는 서비스는 열적 에너지 및/또는 온도 차를 전기적 및/또는 기계적 에너지로 변환하는 기계에서 사용하기 위해 열-전달 유체를 가열하기 위해서 사용될 수 있다(예컨대, 전기 발전기로서 사용된 열전기 및/또는 열이온 장치 및/또는 전기 얼터네이터(alternator) 및/또는 다이나모(dynamo)에 부착된 및/또는 독립적인 스팀 피스톤(steam piston) 및/또는 스털링 엔진(Stirling engine) 및/또는 랭킨 사이클 엔진(Rankine cycle engine) 및/또는 스팀 터빈, 하지만 이에 한정되지 않음).Heating and / or cooling and / or coupled systems and / or services may be used to heat the heat-transfer fluid for use in a machine that converts thermal energy and / or temperature differential to electrical and / or mechanical energy ( For example, thermoelectric and / or thermionic devices and / or electric alternators and / or dynamo attached and / or independent steam pistons and / or Stirling engines used as electric generators engine and / or Rankine cycle engine and / or steam turbine.

냉각 및/또는 결합된 시스템 및/또는 서비스는 중앙 및/또는 분산 공간 냉각 및/또는 에어 컨디셔닝 시스템으로 사용될 수 있다(예컨대, 빌딩 및/또는 차량 및/또는 실외 공간, 하지만 이에 한정되지 않음).The cooled and / or coupled systems and / or services may be used as central and / or distributed space cooling and / or air conditioning systems (e.g., in buildings and / or vehicles and / or outdoor spaces, but not limited thereto).

냉각 및/또는 결합된 시스템 및/또는 서비스는 냉장 시스템으로 사용될 수 있다(예컨대, 가정용 냉장고 및/또는 냉동고, 및/또는 감자 저장고 및/또는 극저온 시스템과 같은 상업용 및/또는 산업적 냉장 및/또는 냉동 보관소 및/또는 온도 제어 보관소에서 사용, 하지만 이에 한정되지 않음).The cooled and / or combined systems and / or services may be used as refrigeration systems (e.g., commercial and / or industrial refrigeration and / or refrigeration such as domestic refrigerators and / or freezers, and / or potato storage and / Storage, and / or temperature controlled storage).

가열 및/또는 냉각 및/또는 결합된 시스템 및/또는 서비스의 열적 에너지 전달 유체는 액체(예컨대, 물 및/또는 물-글리콜 혼합물 및/또는 다른 첨가제 및/또는 유동성 오일을 가진 물, 하지만 이에 한정되지 않음) 및/또는 냉매(예컨대, 부탄 및/또는 프로판 및/또는 암모니아 및/또는 R-12 및/또는 R-22 및/또는 R-134a, 하지만 이에 한정되지 않음) 및/또는 가스(예컨대, 공기, 하지만 이에 한정되지 않음)일 수 있다.The thermal energy transfer fluids of the heating and / or cooling and / or coupled systems and / or services may be liquids (e.g., water with a water and / or water-glycol mixture and / or other additives and / And / or R-134 and / or R-134a) and / or gas (e. G., Butane and / or propane and / or ammonia and / or R-12 and / or R- , Air, but not limited to).

열적 에너지 저장고의 적어도 하나의 뱅크는 적어도 하나의 가열 및/또는 냉각 및/또는 결합된 서비스를 위한 열적 저장고로서 사용될 수 있다.At least one bank of thermal energy reservoirs can be used as a thermal reservoir for at least one heating and / or cooling and / or combined service.

열적 에너지 저장고의 적어도 하나의 뱅크는 가열을 위해 적어도 일부의 시간에 사용될 수 있는 적어도 하나의 서비스를 위한 열적 저장고로서 사용될 수 있고, 동일한 서비스가 냉각을 위해 적어도 일부의 시간에 사용될 수 있다.At least one bank of thermal energy reservoirs can be used as a thermal reservoir for at least one service that can be used at least part of the time for heating and the same service can be used at least part of the time for cooling.

적어도 하나의 뱅크는 적어도 하나의 서비스를 위한 벌크(bulk) 열적 에너지 저수조로서 작동하도록 사이즈에 있어 상당히 증가될 수 있다.At least one bank can be significantly increased in size to operate as a bulk thermal energy reservoir for at least one service.

적어도 하나의 서비스는 (예컨대) 복사 벽(radiant wall) 및/또는 바닥 밑 가열 및/또는 복사 천정 및/또는 냉기 빔(chilled beam) 및/또는 라디에이터 및/또는 대형 라디에이터 및/또는 팬-코일(fan-coil) 라디에이터 및/또는 공기 조화(air handling) 시스템을 통해서 전달된 공간 가열 및/또는 냉각일 수 있다(하지만 이에 한정되지 않음). The at least one service may include a radiant wall and / or a bottom floor heating and / or radiant ceiling and / or a chilled beam and / or a radiator and / or a large radiator and / and / or cooling delivered through a fan-coil radiator and / or an air handling system.

열적 에너지 저장고의 적어도 하나의 뱅크 및/또는 적어도 하나의 뱅크의 적어도 하나의 서브-파트(sub-part)는, 서비스를 직접적으로 구동하기에 적합한 일상 작동 온도 범위 및/또는 범위들을 가지도록 선택되고 열적 에너지 저수조인 서비스의 전달점과 물리적으로 함께 및/또는 가깝게 존재할 수 있다(예컨대, 가열될/냉각될 하나 이상의 환경 및/또는 물체와 직접 복사 및/또는 전도 및/또는 대류 교환을 하는 하나 이상의 뱅크의 일부를 포함하는 가정용 온수 시스템 및/또는 하나 이상의 라디에이터 및/또는 복사 벽 및/또는 천정 및/또는 바닥-밑 가열에서 온수가 공급되는 하나 이상의 탭(tap)에서 분산된 하나 이상의 뱅크, 하지만 이에 한정되지 않음).At least one bank of the thermal energy reservoir and / or at least one sub-part of the at least one bank are selected to have a daily operating temperature range and / or ranges suitable for directly driving the service (E. G., One or more environments and / or objects to be heated / cooled) that are in direct radiation and / or conduction and / or convection exchange with the delivery point of the service being the thermal energy reservoir One or more banks dispersed in one or more taps that are supplied with hot water in the household and / or one or more radiators and / or radiant walls and / or ceiling and / or bottom-bottom heating, But not limited to).

본 시스템은 가정용 및/또는 상업용 및/또는 산업용 기구 및/또는 기계, 예컨대 식기 세척기, 세탁기 등; 냉수 및/또는 차가운 음료 또한 제공하는 뜨거운 음료 기계; 음식 및/또는 음료를 위한 뜨거운/차가운 자동판매기; 그 작동에 있어서 상 변화 물질을 통합할 수 있는 재사용 가능하고 재충전가능한 뜨거운/차가운 컵을 통합한 시스템; 내에서 사용될 수 있으며, 하지만 이에 한정되지 않는다.The system may be used in domestic and / or commercial and / or industrial appliances and / or machines, such as dishwashers, washing machines and the like; Hot beverage machines also provide cold water and / or cold beverages; Hot / cold vending machines for food and / or drinks; A system incorporating a reusable, rechargeable hot / cold cup capable of incorporating phase change material in its operation; But is not limited thereto.

적어도 하나의 뱅크 및/또는 전체 열적 에너지 저장고는 열/차가움(heat/cool) 배터리로 사용될 수 있다.The at least one bank and / or the entire thermal energy reservoir may be used as a heat / cool battery.

적어도 하나의 열적 에너지 소스는 열 및/또는 차가움의 환경적인 및/또는 자연적인 및/또는 폐기 소스일 수 있다.The at least one thermal energy source may be an environmental and / or natural and / or a waste source of heat and / or coolant.

적어도 하나의 열적 에너지 소스는 시간의 경과에 따라서 이용가능한 온도 및/또는 열적 에너지가 변할 수 있다.The at least one thermal energy source may vary in temperature and / or thermal energy available over time.

적어도 하나의 열적 에너지 소스/싱크는, 예컨대 열적 에너지 전달 유체로서 물에서 에틸렌 글리콜 용액의 펌프 루프(pumped loop)를 이용하는 평판형 태양열 집열기 및/또는 열적 에너지 전달 커넥션으로서 히트 파이프를 이용하는 진공관형 태양열 집열기 및/또는 열적 에너지 전달 유체로서 공기를 사용하는 지붕 타일 및/또는 전용 태양열 공기 히터 및/또는 열적 에너지 전달 유체로서 물에서 에틸렌 그리콜 용액의 펌프 루프 및/또는 공기 및/또는 직접 전도 및/또는 히트 파이프를 이용하는 광전지 패널 및/또는 하이브리드 태양열 광전지 패널을 포함하는 적어도 하나의 태양열 집열기일 수 있으며(여기서, 적어도 하나의 태양열 집열기는 태양열을 모으기 위해서 및/또는 환경으로 열을 반사하기 위해서 서로 다른 시간에 사용될 수 있다), 하지만 이에 한정되지 않으며, 모두 태양에 의해서 가열되고 및/또는 밤-시간 복사 및/또는 대류 및/또는 전도에 의해서 냉각된다.The at least one thermal energy source / sink may be, for example, a flat plate type solar collector using a pumped loop of ethylene glycol solution in water as a thermal energy transfer fluid and / or a vacuum tube type solar collector using a heat pipe as a thermal energy transfer connection And / or a roof tile using air as a thermal energy transfer fluid and / or a pump loop and / or air and / or direct conduction of ethylene glycol solution in water as a dedicated solar air heater and / or thermal energy transfer fluid and / At least one solar collector may comprise at least one solar collector, including a solar panel, a solar panel, a solar panel, and / or a hybrid solar photovoltaic panel, wherein the at least one solar collector collects solar heat and / Can be used for And are all heated by the sun and / or cooled by night-time radiation and / or convection and / or conduction.

적어도 하나의 열적 에너지 소스/싱크는 적어도 하나의 지면(ground) 소스일 수 있다(여기서, 적어도 하나의 지면 소스는 땅으로부터 열을 수집하기 위하여 및/또는 땅으로 열을 반사하기 위하여 서로 다른 시간에 사용될 수 있다).The at least one thermal energy source / sink may be at least one ground source, where at least one ground source may be used to collect heat from the ground and / or at different times to reflect heat to the ground Can be used).

적어도 하나의 열적 에너지 소스/싱크는 적어도 하나의 공기 소스일 수 있다(여기서, 적어도 하나의 공기 소스는 공기로부터 열을 수집하기 위하여 및/또는 공기로 열을 방출하기 위하여 서로 다른 시간에 사용될 수 있다).The at least one thermal energy source / sink may be at least one air source, wherein at least one air source may be used at different times to collect heat from the air and / or to release heat to the air ).

적어도 하나의 열적 에너지 소스는 적어도 하나의 연소 시스템(예컨대, 나무 연소 스토브 및/또는 천연 가스 버너 및/또는 오일 버너, 하지만 이에 한정되지 않음)일 수 있다The at least one thermal energy source may be at least one combustion system (e.g., but not limited to, a wood burning stove and / or a natural gas burner and / or an oil burner)

적어도 하나의 열적 에너지 소스는 적어도 하나의 전기 히터(예컨대, 열적 에너지 전달 유체로서 물을 가열하는 전기 온수기 및/또는 뱅크에서 열적 에너지 저장 물질과 직접 열적으로 접하는 저항 엘리먼트, 하지만 이에 한정되지 않음)일 수 있다.The at least one thermal energy source may include at least one electric heater (e.g., but not limited to, an electric water heater that heats water as a thermal energy transfer fluid and / or a resistive element in direct thermal contact with the thermal energy storage material in the bank) .

적어도 하나의 열적 에너지 소스는 열적 에너지 저장고 외부의 적어도 하나의 에어콘 및/또는 냉장 시스템 및/또는 히트 펌프(여기서, 주요 목적은 제2 환경을 냉각시키는 것임)로부터의 폐열(waste heat)(그렇지 않았으면, 이것은 예컨대 팬 코일을 통해서 제1 환경으로 발산 또는 배출될 것이며, 이에 한정되지 않음)일 수 있다.The at least one thermal energy source may be a waste heat from at least one air-conditioner outside the thermal energy reservoir and / or a refrigeration system and / or a heat pump, wherein the primary purpose is to cool the secondary environment, , This may be, for example, diverted or discharged to the first environment through the fan coil, but is not limited thereto).

적어도 하나의 열적 에너지 소스는 가열 시스템 및/또는 산업용 프로세스 및/또는 열 전기 발전 시스템 및/또는 기계(예컨대, 내연 기관 및/또는 제트 엔진, 하지만 이에 한정되지 않음) 및/또는 100% 효율이 안 되고 비효율의 일부가 폐열로서 나타나는 임의의 다른 에너지 변환 시스템인 적어도 하나의 외부 시스템으로부터의 폐열(그렇지 않았으면, 이것은 예컨대 팬 코일 및/또는 냉각 타워를 통해서 제1 환경으로 및/또는 강 및/또는 바다로 발산 또는 배출될 것이며, 이에 한정되지 않음)일 수 있다.The at least one thermal energy source may be a heating system and / or an industrial process and / or a thermal power generation system and / or machine (e.g., internal combustion engine and / or jet engine) and / And / or cooling water from the at least one external system, which may be any other energy conversion system in which part of the inefficiency appears as waste heat (if not, it may flow through the fan coil and / And may be diverted or discharged to the sea, but not limited thereto).

적어도 하나의 열적 에너지 소스는 컴퓨터 프로세서 및/또는 마이크로-프로세서 및/또는 증폭기 및/또는 배터리 및/또는 조명 기구 및/또는 LED 조명 및/또는 전기 모터 및/또는 내연 기관 및/또는 광전지 태양열 셀을 포함하는 그 동작시 폐열을 생성하는 적어도 하나의 전자 어셈블리 및/또는 다른 기계로부터의 폐열(그렇지 않았으면, 이것은 예컨대 팬 코일 및/또는 냉각 타워 및/또는 설비형 냉각 시스템 및/또는 히트 싱크를 통해서 제1 환경으로 처리 및/또는 발산 및/또는 배출될 것이며, 이에 한정되지 않음)일 수 있으며, 하지만 이에 한정되지 않고, 여기서 폐열은 이들 수단에 의해서 처리 및/또는 발산 및/또는 배출될 뿐만 아니라, 유용한 열적 에너지를 얻기 위해서 뱅크 또는 열적 에너지 저장고 또는 열적 에너지 시스템을 위한 방법으로도 사용된다. At least one thermal energy source may be a computer processor and / or a microprocessor and / or amplifier and / or a battery and / or a lighting device and / or an LED lighting and / or an electric motor and / or an internal combustion engine and / At least one electronic assembly and / or waste heat from another machine (otherwise this can be, for example, via a fan coil and / or a cooling tower and / or a plant-type cooling system and / or a heat sink) But not limited to, being treated and / or diverted and / or discharged to a first environment), wherein the waste heat is not only treated and / or diverted and / or discharged by these means , Also as a method for banks or thermal energy storage or thermal energy systems to obtain useful thermal energy The.

폐열을 생성하는 적어도 한 부분의 장비는 하나 이상의 뱅크 내에 전체적으로 및/또는 부분적으로 직접 내장될 수 있고 및/또는 하나 이상의 뱅크와 직접 열적으로 접촉할 수 있다.At least a portion of the equipment generating the waste heat can be totally and / or partially embedded directly in the at least one bank and / or in direct thermal contact with the at least one bank.

폐열을 생성하는 적어도 한 부분의 장비는 적어도 하나의 화학적 배터리, 예컨대 리튬 이온 배터리 셀의 배치일 수 있으며, 하지만 이에 한정되지 않고, 여기서 배터리가 내부에 내장된 및/또는 열적으로 접촉하는 뱅크 및/또는 서브-뱅크의 열적 에너지 저장 물질은 원하는 작동 온도 범위 내에서 유지되는 배터리의 저장 및/또는 동작 가능성을 강화하도록 선택되고 이에 의해서 하나 이상의 배터리의 하나 이상의 안전성 및/또는 유효성 및/또는 효율성을 강화한다. At least a portion of the equipment generating the waste heat may be, but is not limited to, an arrangement of at least one chemical battery, such as a lithium ion battery cell, wherein the battery has a built-in and / or thermally contacted bank and / Or the sub-bank thermal energy storage material is selected to enhance the storage and / or operability of the battery to be maintained within a desired operating temperature range, thereby enhancing one or more safety and / or effectiveness and / or efficiency of the one or more batteries do.

적어도 하나의 열적 에너지 소스는, 예컨대 가정의 목욕으로부터의 폐수 및/또는 제2 환경의 온도 위 및/또는 아래 온도에서 빌딩으로부터 추출된 통풍 공기 및/또는 지붕에서 모아져서 빗물 배수관으로 배출된 빗물을 포함하는 예컨대 배기 공기 및/또는 폐수인 폐기 유체로 구체화된 폐기 열적 에너지(그렇지 않았다면, 배기 공기 덕트 및/또는 폐기 파이프를 통해서 제1 환경으로부터 제2 환경으로 발산 및/또는 배출될 것이며, 이에 한정되지 않음)일 수 있으며, 하지만 이에 한정되지 않는다. The at least one thermal energy source can be, for example, wastewater from a domestic bath and / or vented air extracted from the building above and / or below the temperature of the second environment and / or rainwater discharged from the roof to the rainwater drain Or otherwise discharged into and out of the first environment through the exhaust air duct and / or the waste pipe, the waste thermal energy embodied in the waste fluid being, for example, the exhaust air and / , But is not limited thereto.

높은 비율의 폐기 열적 에너지는 짧은 기간에 걸쳐서 열적 에너지 저장고의 하나 이상의 뱅크의 열적 에너지 저장 물질로 흡수될 수 있고, 이후에 및/또는 동시에 예컨대 더 낮은 비율로, 흡수된 열적 에너지가 동일한 열적 에너지 저장고의 다른 뱅크 및/또는 그 외부의 소스/싱크로 전송될 수 있으며, 이에 한정되지 않는다.A high proportion of the waste thermal energy can be absorbed by the thermal energy storage material of one or more banks of the thermal energy storage over a short period of time, and thereafter and / or concurrently, for example at a lower rate, To another bank and / or to an external source / sink thereof, but is not limited thereto.

폐기 열적 에너지에 대한 피크(peak) 냉각 부하가 열적 에너지 저장고의 하나 이상의 뱅크의 열적 에너지 저장 물질의 일시적인 버퍼링(buffering)에 의해서 감소되기 때문에 더 작은 용량의 설비형 냉각 시스템, 예컨대 히트 펌프가 요구될 수 있으며, 이에 한정되지 않는다.Since a peak cooling load for the waste thermal energy is reduced by temporary buffering of the thermal energy storage material of one or more banks of the thermal energy reservoir, a smaller capacity facility cooling system, such as a heat pump, is required But is not limited thereto.

팬 및/또는 펌프 및/또는 히트 펌프의 사이즈 및/또는 용량의 감소 및/또는 제거는 현저하게 더 조용하고 및/또는 더 적은 진동을 생성하고 및/또는 더 적은 에너지를 사용하는 냉각 시스템을 낳을 수 있다.Reduction and / or elimination of the size and / or capacity of the fan and / or pump and / or the heat pump results in a cooling system that is significantly quieter and / or produces less vibration and / or uses less energy .

적어도 하나의 열적 에너지 소스는 적어도 하나의 구역(district) 가열 시스템으로의 적어도 하나의 커넥션일 수 있다.The at least one thermal energy source may be at least one connection to at least one district heating system.

적어도 하나의 열적 에너지 소스는 적어도 하나의 방 및/또는 다른 내부 환경일 수 있는데, 여기서 예컨대 신진대사를 하는 인간 및/또는 동물에 의한 점거, 및/또는 폐열을 생성하는 장비의 사용 및/또는 가시광선 및/또는 자외선 및/또는 적외선 복사의 유입에 대해 개방된 창문 및/또는 다른 구멍을 통해서 지나가고 그 결과로 인한 열적 에너지 및/또는 온도 상승을 가진 방 내부의 하나 이상의 면에서 흡수되어 더 긴 파장인 적외선 및/또는 다른 열 복사 및/또는 방에서 공기를 따뜻하게 함으로써 재방사되는(re-radiated) 태양열 에너지의 결과로서의 태양열 이득의 결과, 폐열이 축적되고 이에 한정되지 않는다. 폐열이 축적되는 적어도 하나의 방 및/또는 다른 환경인 적어도 하나의 열적 에너지 소스는, 예컨대 에어 컨디셔닝 및/또는 쾌적한 냉각 및/또는 복사 냉각 시스템을 포함하는 적어도 하나의 방 및/또는 다른 환경으로부터 폐기 열적 에너지를 추출하도록 설계되고 및/또는 하나 이상의 방 및/또는 다른 환경에 존재하는 일부 시점에서의 폐기 열적 에너지의 추출과 다른 시점에서의 희망 열의 전송 사이를 오가도록 설계된 시스템의 전부 및/또는 일부를 포함하는 적어도 하나의 열적 에너지 전달 커넥션에 의해서 열적 에너지 저장고에 연결될 수 있고, 이에 한정되지 않는다.The at least one thermal energy source may be at least one room and / or other internal environment, wherein the use of equipment to create occupancy by humans and / or animals and / or waste heat, e.g., to metabolize, and / Passing through open windows and / or other openings for the inflow of light and / or ultraviolet and / or infrared radiation and being absorbed in one or more of the rooms within the room with the resulting thermal energy and / or temperature rise, Waste heat is accumulated and is not limited as a result of solar heat gain as a result of re-radiated solar heat energy by warming the air in the infrared and / or other thermal radiation and / or room. At least one thermal energy source, which is at least one room and / or another environment in which waste heat is accumulated, is discarded from at least one room and / or other environment including, for example, an air conditioning and / or a pleasant cooling and / All and / or part of a system designed to extract thermal energy and / or to bridge between the extraction of the waste thermal energy at some point in time and the transfer of the desired heat at another point in time and / or in one or more rooms and / And may be connected to the thermal energy reservoir by at least one thermal energy transfer connection including, but not limited to.

적어도 하나의 열적 에너지 싱크는 가열 및/또는 냉각될 것을 요하는 방 및/또는 환경일 수 있다.The at least one thermal energy sink may be a room and / or environment that needs to be heated and / or cooled.

열적 에너지 저장고의 전체 및/또는 적어도 하나의 뱅크와 가열 및/또는 냉각될 것을 요하는 방 및/또는 환경 사이의 열적 에너지 전달 커넥션은, 예컨대 복사 벽 및/또는 바닥 밑 가열 및/또는 복사 천정 및/또는 냉기 빔 및/또는 라디에이터 및/또는 대형 라디에이터 및/또는 팬-코일 라디에이터 및/또는 공기 조화 시스템 중의 적어도 하나로 열적 에너지를 전송하는 에틸렌 글리콜 및/또는 R134a 및/또는 공기와 같은 열 전달 유체를 운반하는 파이프 및/또는 덕트 및/또는 히트 파이프 및/또는 직접 전도 및/또는 복사 전송의 회로 및/또는 네트워크 중의 적어도 하나를 포함할 수 있고 이에 한정되지 않는다.Thermal energy transfer connections between the entire thermal energy reservoir and / or at least one bank and the room and / or environment that need to be heated and / or cooled include, for example, radiation walls and / or underfloor heating and / Or heat transfer fluids such as ethylene glycol and / or R134a and / or air that transfer thermal energy to at least one of a cold beam and / or a radiator and / or a large radiator and / or a fan-coil radiator and / And / or networks and / or ducts and / or heat pipes and / or circuitry and / or networks of direct conduction and / or radiative transfer.

방 및/또는 환경은, 잘 상하는 물품, 예컨대 음식 및/또는 생물학적 견본 및/또는 원시 생물이 부패의 프로세스를 늦추도록 및/또는 신선함을 조장하도록 유지되는 장소, 예컨대 식품 저장실 및/또는 가정용 및/또는 상업용 및/또는 산업용 냉장고 및/또는 냉동고 및/또는 칠러(chiller) 및/또는 차량 및/또는 컨테이너(container) 및/또는 극저온 저장 및/또는 시체 공치소를 이룰 수 있고 이에 한정되지 않는다.The room and / or the environment may be used in places where a malfunctioning article, such as food and / or biological specimens and / or raw creatures, is kept to slow down the process of corruption and / or to encourage freshness, Or refrigerator and / or freezer and / or chiller and / or vehicle and / or container and / or cryogenically stored and / or bodily function.

열적 에너지 저장고의 하나 이상의 뱅크는, 예컨대 그 이슬점 이하에서 습한 공기를 냉각시키기 위해 열적 에너지의 제거를 이용해서 수증기가 응결하도록 초래하고 공기의 습도를 감소시키는 것, 및/또는 그 후에 현재 건조한 공기를 사용자 쾌적 온도로 재가열하기 위해 열적 에너지를 추가하는 것 및/또는 일부 물을 증발시키기 위해 물에 열적 에너지를 가해서 공기에 습도를 추가하는 것에 의해서 공기의 습도를 조절하는 열적 에너지를 사용하는 장비를 포함하는 열적 에너지의 소스/싱크에 연결될 수 있고 이에 한정되지 않는다.One or more banks of the thermal energy reservoir may be formed by, for example, using thermal energy removal to cool humid air below its dew point, causing water vapor to condense and reducing the humidity of the air, and / Includes equipment that uses thermal energy to regulate air humidity by adding thermal energy to reheat to user-friendly temperatures and / or by adding thermal energy to water to add some moisture to the air to evaporate some water. / RTI > may be connected to the source / sink of the thermal energy to which it is subjected.

열적 에너지 저장고의 하나 이상의 뱅크는 낮시간 (및/또는 피크 열 부하의 임의의 다른 기간) 동안 냉각 시스템으로부터 잉여 및/또는 폐열을 저장하기 위해서 사용될 수 있고, 후에 추가적인 펌핑 및/또는 히트 펌핑 에너지를 덜 사용해서 처리되는 상황이 허용될 때, 예컨대 공기 온도가 더 차고 및/또는 태양열 패널이 밤 하늘로 열을 방출할 수 있는 밤 동안에 열이 버려질 수 있고 이에 한정되지 않는다.One or more banks of the thermal energy reservoir may be used to store surplus and / or waste heat from the cooling system during day time (and / or any other period of peak heat load), and then additional pumping and / or heat pumping energy Heat can be discarded when the situation in which less processing is allowed, for example, during the night when the air temperature is colder and / or when the solar panel can emit heat to the night sky, but is not limited to this.

열적 에너지 저장고의 하나 이상의 뱅크는 낮시간 (및/또는 피크 열 부하의 임의의 다른 기간) 동안 냉각 시스템으로부터 잉여 및/또는 폐열을 저장하기 위해서 사용될 수 있고, 임의의 요구되는 추가적 펌핑 및/또는 히트 펌핑 에너지가 더 낮은 비용을 가지고 및/또는 더 이용가능할 것으로 선택된 시간, 예컨대 전기 사업자로부터 더 낮은 비용의 밤-시간 요금이 시행되는 때 및/또는 전기적 및/또는 기계적 파워를 생성하기 위해서 바람이 풍력 터빈에 부는 때에 열이 버려질 수 있고 이에 한정되지 않는다.One or more banks of the thermal energy reservoir may be used to store surplus and / or waste heat from the cooling system during day time (and / or any other period of peak heat load), and any desired additional pumping and / When the pumping energy is chosen to be at a lower cost and / or more available, such as when a lower cost night-time charge from an electrician is enforced and / or when the wind is used to generate electrical and / The heat may be discarded upon blowing into the turbine, but is not limited thereto.

뱅크들 간의 및/또는 뱅크 및 열적 에너지 싱크/소스로(to)/부터(from)의 열적 에너지의 임의의 히트 펌핑 및/또는 펌핑은 적어도 일부 경우에 및/또는 적어도 일부 상황에서, 임의의 요구되는 추가적 펌핑 및/또는 히트 펌핑 및/또는 가열 및/또는 냉각 에너지가 더 낮은 비용을 가지고 및/또는 더 이용가능할 것으로 선택된 시간, 예컨대 전기 사업자로부터 더 낮은 비용의 밤-시간 요금이 시행되는 때 및/또는 전기적 및/또는 기계적 파워를 생성하기 위해서 바람이 풍력 터빈에 부는 때 및/또는 태양이 광전지 패널에 비추는 때에 만들어질 수 있고 이에 한정되지 않는다.Any heat pumping and / or pumping of the thermal energy between the banks and / or the bank and the thermal energy sink / source to / from at least some and / or at least some situations, The time at which the additional pumping and / or heat pumping and / or heating and / or cooling energy is chosen to be at a lower cost and / or more available, such as a lower cost night-time charge from the utility, And / or may be made when the wind is blowing into the wind turbine and / or when the sun is shining on the photovoltaic panel to produce electrical and / or mechanical power.

뱅크들 간의 및/또는 뱅크 및 열적 에너지 싱크/소스로(to)/부터(from)의 열적 에너지의 임의의 히트 펌핑 및/또는 펌핑은 적어도 일부 경우에 및/또는 적어도 일부 상황에서, 추가적인 펌핑 및/또는 히트 펌핑 및/또는 가열 및/또는 냉각 에너지의 사용을 줄이기 위하여, 뱅크 및/또는 열적 에너지 싱크/소스의 온도가 각각의 열적 에너지 전달의 소스 및 목적지 사이의 온도 차가 최적이고 및/또는 바람직하고 및/또는 다른 때에서보다 더 낫게 만들도록 할 때(이력 기록을 기초로 하든 및/또는 추정된 미래 성능을 기초로 하든) 발생하도록 선택될 수 있고 이에 한정되지 않는다.Any heat pumping and / or pumping of the thermal energy between the banks and / or the bank and the thermal energy sink / source to / from the at least some and / or at least some situations may result in additional pumping and / The temperature of the bank and / or the thermal energy sink / source may be selected such that the temperature difference between the source and the destination of each thermal energy transfer is optimal and / or the temperature of the heat energy sink / (Whether based on historical record and / or based on estimated future performance), and / or to make it better than others at other times.

열적 에너지 저장을 위해서 사용되는 상 전이는:The phase transition used for thermal energy storage is:

녹임과 얼림이 동일한 온도에서 발생하든 상이한 온도에서 발생하든 열적 에너지의 흡수 및/또는 방출과 함께 고체를 액체가 되도록 녹이는 것 및/또는 동일한 액체를 고체가 되도록 얼리는 것(예컨대, 왁스 녹임; 금속 녹임, 특히 선택된 공융 합금 금속 녹임; 염 녹임; 낮은-온도 이온 액체로 염 녹임); 및/또는 Dissolving the solid to become a liquid with absorption and / or release of thermal energy, whether the melt and freezing occur at the same temperature or at different temperatures, and / or freezing the same liquid to a solid state (e.g., Especially the selected eutectic alloy metal melt; salt melt; salt melt with low-temperature ionic liquid); And / or

열적 에너지의 흡수 및/또는 방출과 함께 염 및/또는 염 수화물의 수화 상태의 변화; 및/또는Changes in the hydration state of the salt and / or salt hydrate with absorption and / or release of thermal energy; And / or

열적 에너지의 흡수 및/또는 방출과 함께 하나의 형태로부터 다른 형태로 물질의 결정 구조의 변화; (예컨대, Na2SO4의 마름모꼴에서 입방 결정 구조로 변화); 및/또는 A change in the crystal structure of the material from one form to another in association with absorption and / or emission of thermal energy; (E.g., changing from lozenge to cubic crystal structure of Na 2 SO 4 ); And / or

열적 에너지의 흡수 및/또는 방출과 함께 물질의 구조로부터(from) 및/또는 구조로(to) 및/또는 표면으로부터(from) 및/또는 표면상으로(onto) 수증기 및/또는 다른 기체 및/또는 액체의 흡착 및/또는 흡수 및/또는 탈착 및/또는 증발 및/또는 응결(예컨대, 실리카겔/수증기); 및/또는And / or from the structure and / or from the surface and / or onto the surface of the material with absorption and / or release of thermal energy and / or other vapor and / Or liquid adsorption and / or absorption and / or desorption and / or evaporation and / or condensation (e.g. silica gel / water vapor); And / or

적어도 하나 이상의 가역적인 사이클을 통해서 에너지 흡수 및/또는 저장 및/또는 방출 용량의 실질적인 손실 없이 그 변화가 가역적인, 열적 에너지를 흡수 및/또는 방출하는 물질 및/또는 물질의 시스템의 물리적 및/또는 화학적 상태의 임의의 다른 변화; 중의 하나 이상이 될 수 있다.The physical and / or physical properties of the system of materials and / or materials absorbing and / or releasing thermal energy whose changes are reversible without substantial loss of energy absorption and / or storage and / or release capacity through at least one reversible cycle Any other variation of the chemical state; ≪ / RTI >

상 전이는 상기 하나 이상의 온도 또는 온도의 하나 이상의 부분범위에서 특정 열로서 흡수 및/또는 방출된 열적 에너지만을 고려하는 경우보다 상기 하나 이상의 온도 또는 온도의 하나 이상의 부분범위에서 실질적으로 더 많은 에너지를 흡수 및/또는 방출할 수 있다. The phase transition may absorb substantially more energy in one or more subranges of the one or more temperatures or temperatures than in the case of considering only the thermal energy absorbed and / or emitted as a specific heat in one or more subranges of the one or more temperatures or temperatures. And / or emit.

하나 이상의 열적 에너지 저장 물질은 원하는 속성을 조장하기 위해 및/또는 원하지 않는 속성을 억제하기 위해 및/또는 달리 상 전이를 변경하기 위해 하나 이상의 첨가물과 결합될 수 있으며, 첨가물의 효과는, 예컨대: The one or more thermal energy storage materials may be combined with one or more additives to promote the desired properties and / or to suppress undesired properties and / or to otherwise alter the phase transition,

상 전이가 발생하는 온도 및/또는 온도의 범위 및/또는 범위들의 변경; 및/또는A change in the range and / or ranges of temperature and / or temperature at which the phase transition occurs; And / or

염 및/또는 금속 및/또는 물 및/또는 임의의 다른 액체를 얼릴 때 핵형성(nucleation)의 조장; 및/또는Promoting nucleation when freezing salts and / or metals and / or water and / or any other liquid; And / or

원하는 염 수화물의 핵형성의 조장 및/또는 원하지 않는 염 수화물의 핵형성의 억제; 및/또는 Promoting the nucleation of the desired salt hydrate and / or inhibiting nucleation of unwanted salt hydrates; And / or

핵형성 및/또는 얼림 및/또는 결정화 및/또는 임의의 다른 에너지 방출 상 전이가 시작할 때를 선택적으로 조정; 및/또는Selectively modulating when nucleation and / or freezing and / or crystallization and / or any other energy release phase transition begins; And / or

핵형성 및/또는 얼림 및/또는 결정화 및/또는 임의의 다른 에너지 방출 상 전이의 비율 및 열적 에너지 방출 관련 비율의 조정; 및/또는Adjustment of the ratio of nuclear formation and / or freezing and / or crystallization and / or any other energy release phase transition and thermal energy release related rate; And / or

열적 에너지 방출 상 전이가 이어지는 열적 에너지 흡수의 사이클의 반복성 조장; 및/또는A thermal energy releasing phase transition followed by a thermal energy absorbing cycle; And / or

열적 에너지 저장 물질의 유효 수명(useful life)에서 열적 에너지 방출 상 전이가 이어지는 열적 에너지 흡수의 사이클의 수의 증가 조장; 및/또는An increase in the number of cycles of thermal energy absorption followed by a thermal energy emission phase transition at useful life of the thermal energy storage material; And / or

열적 에너지 저장 물질의 유효 동작 시간 및/또는 선-동작(pre-operation) 유통 기한(shelf-life)의 증가 조장; 및/또는Increasing the effective operating time and / or pre-operation shelf-life of the thermal energy storage material; And / or

열적 에너지 저장 물질의 열 전도성 향상; 및/또는Thermal conductivity enhancement of thermal energy storage materials; And / or

하나 이상의 열적 에너지 저장 물질의 상 전이 속성의 임의의 다른 바람직한 변경; 중의 하나일 수 있으며 이에 한정되지 않는다.Any other desired alteration of the phase transition properties of one or more thermal energy storage materials; But is not limited thereto.

하나 이상의 열적 에너지 저장 물질 및/또는 첨가제는, 열적 에너지 저장 시스템 설계자 및/또는 사용자 및/또는 구매자 및/또는 법적 기준 및/또는 안전 기준 및/또는 임의의 다른 설계 및/또는 용도 및/또는 이익 기준에 의해서 수립된 기준에 따라서, 그 비용 및/또는 안전 및/또는 물리적 밀도 및/또는 상 전이 온도 및/또는 상 전이 동안 흡수 및/또는 방출된 에너지 및/또는 상 전이의 특성 및/또는 상 전이의 한 쪽에서 다른 쪽으로의 부피 변화의 최소화 및/또는 그 상 전이 온도 범위의 협소화 및/또는 에너지를 흡수 및/또는 방출할 때 그 상 전이 온도의 유사성 및 차이 및/또는 열적 에너지 방출 및/또는 흡수의 반복성 및/또는 열적 에너지를 흡수하고 이어서 방출하는 것과 관련된 에너지의 손실 및/또는 열 전도성 및/또는 물질 호환성 및/또는 다른 물리적 속성 사이의 트레이드 오프(trade off)를 최적화하고 향상시키도록 선택될 수 있다.One or more thermal energy storage materials and / or additives may be added to the thermal energy storage system designer and / or user and / or buyer and / or legal and / or safety standards and / or any other design and / According to the criteria established by the standard, the cost and / or safety and / or physical density and / or phase transition temperature and / or the energy absorbed and / or released during phase transition and / The minimization of the volume change from one side to the other of the transition and / or the similarity and difference in the phase transition temperature and / or the thermal energy emission and / or the phase transition temperature when the phase transition temperature range is narrowed and / or the energy is absorbed and / Loss of energy associated with absorbing and subsequently releasing the repeatability and / or thermal energy of the absorption and / or thermal conductivity and / or material compatibility and / Trade-off between physical properties can be selected to optimize and enhance the (trade off).

메인 전기 파워가 고장이 난 경우에, 본 발명에 따른 시스템은, 예컨대 전기 발전기로서 사용된 열전기 및/또는 열이온 장치 및/또는 전기 얼터네이터 및/또는 다이나모에 부착된 및/또는 독립적인 스팀 피스톤 및/또는 스털링 엔진 및/또는 랭킨 사이클 엔진 및/또는 스팀 터빈을 통해서 더 뜨거운 뱅크로부터 더 차가운 뱅크로 열 전송을 허용함으로써 그 기능의 적어도 일부에 대해서 자가 전력 공급(self-powering)이 될 수 있고, 이에 한정되지 않는다..In the event of a failure of the main electric power, the system according to the invention may be used in a system, for example a thermoelectric and / or thermionic device used as an electric generator and / or an electric alternator and / or an independent steam piston attached to a dynamo and / / RTI > may be self-powering to at least a portion of its function by allowing heat transfer from a hotter bank to a cooler bank via a Stirling engine and / or a Rankine cycle engine and / or a steam turbine, But is not limited thereto.

본 발명에 따른 시스템은 또한 시간의 경과에 따라서 열적 에너지 저장 물질 속성(예컨대, 녹는 온도; 녹는 온도의 샤프니스(sharpness))의 변화에 대해 동적으로 보상할 수 있다.The system according to the present invention can also dynamically compensate for changes in thermal energy storage material properties (e.g., melting temperature, sharpness of melting temperature) over time.

본 발명에 따른 시스템은 가열 및 냉각 양쪽 모두를 위한 것일 수 있고, 여기서 적어도 하나의 뱅크는 하나 이상의 열적 에너지 싱크의 온도를 상승시키기 위해서 열적 에너지 소스로서 작동할 수 있고, 동시에 또는 서로 다른 시간에 하나 이상의 열적 에너지 소스의 온도를 감소시키기 위해서 열적 에너지의 싱크로서 작동할 수 있다. 본 발명에 따른 열적 저장고는 또한, 그들 사이의 열적 에너지 전달 커넥션에 어떠한 히트 펌핑 기구도 존재하지 않는 두 개의 뱅크들을 포함할 수 있다.The system according to the present invention may be for both heating and cooling wherein at least one bank may operate as a thermal energy source to raise the temperature of one or more thermal energy sinks, Lt; RTI ID = 0.0 > of thermal energy. ≪ / RTI > The thermal reservoir according to the present invention may also include two banks in which no heat pumping mechanism is present in the thermal energy transfer connection therebetween.

또한, 본 발명을 사용하는 것은 상승하는 상 전이 온도에서 여러 개의 뱅크를 통해서 지나감으로써 물 가열을 허용한다. 이것은 혼합 등급의 열이 물 가열을 위해서 사용되는 것을 허용한다.The use of the present invention also allows water heating by passing through several banks at elevated phase transition temperatures. This allows mixed grade heat to be used for water heating.

본 발명의 어플리케이션에서 설명된 바와 같은 열적 에너지 저장은 이후의 재사용을 위해서 열적 저수조에 에너지를 저장하는 다수의 기술을 참조할 수 있다. 설명된 기술들은 낮 시간과 밤 시간 사이의 에너지 요구의 균형을 맞추기 위해서 채용될 수 있다. 열적 저수조는 주변 환경의 온도보다 더 높은(더 뜨거운) 온도 또는 더 낮은(더 차가운) 온도로 유지될 수 있다.Thermal energy storage as described in the application of the present invention may refer to a number of techniques for storing energy in a thermal reservoir for subsequent reuse. The techniques described can be employed to balance energy demands between day time and night time. The thermal reservoir may be maintained at a higher (hotter) temperature or a lower (cooler) temperature than the ambient temperature.

본 발명의 제3 관점에 따르면, 환경을 가열 및/또는 냉각하는 방법이 제공되는데, 상기 방법은;According to a third aspect of the present invention there is provided a method of heating and / or cooling an environment comprising:

열 소스를 제공하는 단계; 및Providing a heat source; And

열 저장 물질을 포함하는 일련의 뱅크를 제공하는 단계;를 포함하고, Providing a series of banks comprising a thermal storage material,

일련의 뱅크에서 열 저장 물질은 상이한 온도에서 에너지를 저장 및/또는 방출할 수 있다.In a series of banks, the thermal storage material may store and / or emit energy at different temperatures.

본 발명의 제4 관점에 따르면, 환경을 가열 및/또는 냉각하는 방법이 제공되는데, 상기 방법은:According to a fourth aspect of the present invention there is provided a method of heating and / or cooling an environment comprising:

적어도 하나의 열적 에너지 소스 및/또는 싱크로(to) 또는 적어도 하나의 열적 에너지 소스 및/또는 싱크로부터(from) 적어도 하나의 온도 범위에서 열적 에너지를 수용 및/또는 저장 및/또는 방출할 수 있는 열적 에너지 저장고를 제공하는 단계를 포함하고, 상기 열적 에너지 저장고는:Or thermal energy capable of receiving and / or storing and / or releasing thermal energy from at least one thermal energy source and / or synchro (to) or at least one thermal energy source and / Providing an energy reservoir, the thermal energy reservoir comprising:

각각의 열적 에너지 저장 뱅크가 일상 작동 온도 범위를 갖는, 하나 이상의 열적 에너지 저장 뱅크의 배치를 제공하는 단계;Providing an arrangement of one or more thermal energy storage banks, each thermal energy storage bank having a daily operating temperature range;

단일한 물질 또는 물질들의 혼합물을 포함하는 열적 에너지 저장 물질의 적절한 양 및 타입을 포함할 수 있는 적어도 하나 이상의 열적 에너지 저장 뱅크를 제공하는 단계;를 포함하고,Providing at least one thermal energy storage bank capable of containing an appropriate amount and type of thermal energy storage material comprising a single material or a mixture of materials,

적어도 하나의 뱅크에서 상기 열적 에너지 저장 물질은, 각각의 뱅크의 일상 작동 온도 범위 내의 하나 이상의 온도 또는 온도의 하나 이상의 부분범위에서 적어도 하나의 에너지 흡수 및/또는 방출 상 전이를 겪는 열적 에너지 저장 물질의 하나 이상의 타입의 적어도 일부를 포함하고;The thermal energy storage material in the at least one bank is a thermal energy storage material that undergoes at least one energy absorption and / or emission phase transition in one or more subranges of one or more temperatures or temperatures within the normal operating temperature range of each bank At least a portion of one or more types;

각각의 상 전이는 상기 열적 에너지 저장 물질의 물리적 및/또는 화학적 속성의 변화와 관련이 있다.Each phase transition is associated with a change in the physical and / or chemical properties of the thermal energy storage material.

도 1은 본 발명의 제1 실시 예에 따른 에너지 저장 시스템의 개략도이다.
도 2는 네스트된 멀티-뱅크 상 변화 물질 열 저장고를 포함하는 본 발명의 추가적 실시 예에 따른 에너지 저장 시스템의 개략도이다.
도 3은 물 가열뿐만 아니라 바닥 아래 가열을 위해 사용된 네스트된 멀티-뱅크 상 변화 물질 열 저장고의 본 발명의 추가적 실시 예에 따른 에너지 저장 시스템의 개략도이다.
도 4는 본 발명의 추가적 실시 예에 따라서, 하나는 가열 및 온수를 위해 온기를 저장하고 제공하도록 의도된 것이고 하나는 냉각을 위해 냉기를 저장하고 제공하도록 의도된 것인 두 개의 PCM 저장고들 사이에서 직접 연결된 단일한 히트 펌프에 관한 것이다.
도 5는 본 발명의 추가적 실시 예에 따라서, 방 온도에서 또는 방 온도에 근접한 가장 바깥쪽 뱅크와 두 개의 센터(하나는 차갑고 하나는 뜨거운)를 갖는 재구성된 저장고이다.
도 6은 본 발명의 추가적 실시 예에 따라서, 다-대-다(즉, 다중의) 연결성을 갖는 단일한 시간-공유(time-shared) 히트 펌프에 관한 것이다.
도 7은 본 발명의 추가적 실시 예에 따라서, 이중 듀티(dual duty)를 수행하는 히트 펌프와 두 개의 열 전송 버스에 관한 것이다.
도 8은 본 발명의 추가적 실시 예에 따라서, 각각의 뱅크 사이에 끼워진 히트 펌프 및 더 낮은 용량 히트 펌프를 사용하는 환경적인 소스로부터 열을 끌어내는 것에 관한 것이다.
도 9는 본 발명의 추가적 실시 예에 따라서, 공유된 히트 펌프를 사용해서 환경적인 열 소스로부터 가정용 가열, 온수, 및 에어 컨디셔닝을 하기 위한 멀티 뱅크 PCM 열 및 차가움 저장고에 관한 것이다.
도 10 및 11은 본 발명의 추가적 실시 예에 따른 라디에이터-기반 중앙 가열 시스템에 관한 것이다.
1 is a schematic diagram of an energy storage system according to a first embodiment of the present invention.
2 is a schematic diagram of an energy storage system according to a further embodiment of the present invention including a nested multi-bank phase change material column.
3 is a schematic diagram of an energy storage system according to a further embodiment of the present invention of a nested multi-bank phase change material heat store used for underfloor heating as well as water heating.
Figure 4 is a schematic diagram of an embodiment of the present invention, in accordance with a further embodiment of the present invention, between two PCM pools, one intended to store and provide warmth for heating and hot water, and one intended to store and provide cool air for cooling To a single directly connected heat pump.
Figure 5 is a reconstructed reservoir having two outermost banks and two centers (one cold and one hot) at room temperature or near room temperature, according to a further embodiment of the present invention.
Figure 6 is a single time-shared heat pump with multiple-to-many (i.e., multiple) connectivity, according to a further embodiment of the present invention.
Figure 7 relates to a heat pump and two heat transfer buses that perform dual duty, in accordance with a further embodiment of the present invention.
Figure 8 relates to drawing heat from an environmental source using a heat pump and a lower capacity heat pump sandwiched between each bank, in accordance with a further embodiment of the present invention.
9 is a multi-bank PCM heat and cold storage for domestic heating, hot water, and air conditioning from an environmental heat source using a shared heat pump, in accordance with a further embodiment of the present invention.
10 and 11 relate to a radiator-based central heating system according to a further embodiment of the present invention.

이하에서, 본 발명의 실시 예들이 첨부 도면을 참조로 단지 예로서 설명될 것이다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described by way of example only with reference to the accompanying drawings.

도 1은 개괄적으로 표시된 본 발명(100)에 따른 에너지 저장 시스템의 표현이다. 가열/냉각 시스템은, 예컨대 태양열 패널(도시되지 않음)로부터 열적 에너지를 수집하고 저장해서 후에, 예컨대 차가운 물을 가열하기 위해서 열적 에너지를 전달하기 위해 사용되는 일련의 및/또는 일단의 뱅크(102a, 102b, 102c, 102d, 102e, 102f, 102g, 및 102h)를 포함한다. 도 1이 8개의 뱅크를 도시할지라도, 본 발명은 임의의 적절한 수의 뱅크를 커버하도록 의도된다. 각각의 뱅크(102a, 102b, 102c, 102d, 102e, 102f, 102g, 102h)는 상이한 상 변화 물질을 포함하는데, 이들은 결과적으로 열을 저장하기 위해서 상이한 녹는점을 갖는다. 도 1에서 도시된 바와 같이, 뱅크(102a, 102b, 102c, 102d, 102e, 102f, 102g, 102h) 둘레에 단열(104)이 존재한다. 뱅크(102a)는 15℃의 상 전이 온도를 가진 적절한 상 변화 물질을 포함하기 때문에 약 15℃의 온도이다. 유사하게, 뱅크(102b)는 약 2O℃의 온도이고, 뱅크(102c)는 약 25℃의 온도이고, 뱅크(102d)는 약 3O℃의 온도이고, 뱅크(102e)는 약 35℃의 온도이고, 뱅크(102f)는 약 4O℃의 온도이고, 뱅크(102g)는 약 45℃의 온도이고, 뱅크(102h)는 약 5O℃의 온도이다. 도 1에서 구체적인 온도를 도시하고 있지만, 본 발명은 온도의 임의의 선택을 커버하도록 의도된다. 도 1에서 도시된 바와 같이, 에너지 저장 시스템(100)에서 각각의 뱅크는 열 교환기(109a, 109b, 109c, 109d, 109e, 109f, 109g, 109h)를 포함한다. 차가운 물이 주입구(106)로부터 열 교환기(109a)로 유입되고, 열 교환기(109b, 109c, 109d, 109e, 109f, 109g, 및 109h)를 통해서 지나간다. 가열된 물은 약 45℃에서 유출구(108)를 나갈 수 있다. 예컨대, 태양열 패널(도시되지 않음) 및/또는 환경 또는 다른 열 소스로부터의 열은 열 교환 수단(도시되지 않음)을 사용해서 임의의 피드 포인트(110)로부터 공급될 수 있다.1 is a representation of an energy storage system according to the present invention (100) as generally shown. The heating / cooling system is used to collect and store thermal energy from, for example, a solar panel (not shown), and thereafter, a series of and / or a set of banks 102a, 102b, 102c, 102d, 102e, 102f, 102g, and 102h. Although Figure 1 shows eight banks, the present invention is intended to cover any suitable number of banks. Each bank 102a, 102b, 102c, 102d, 102e, 102f, 102g, 102h contains different phase change materials, which, as a result, have different melting points to store heat. As shown in FIG. 1, there is an insulation 104 around the banks 102a, 102b, 102c, 102d, 102e, 102f, 102g, 102h. The bank 102a is at a temperature of about 15 占 폚 because it contains a suitable phase change material with a phase transition temperature of 15 占 폚. Similarly, bank 102b is at a temperature of about 20 占 폚, bank 102c is at a temperature of about 25 占 폚, bank 102d is at a temperature of about 30 占 폚, bank 102e is at a temperature of about 35 占 폚 , The bank 102f is at a temperature of about 40 占 폚, the bank 102g is at a temperature of about 45 占 폚, and the bank 102h is at a temperature of about 50 占 폚. Although the specific temperature is shown in Fig. 1, the present invention is intended to cover any choice of temperature. As shown in FIG. 1, each bank in the energy storage system 100 includes heat exchangers 109a, 109b, 109c, 109d, 109e, 109f, 109g, and 109h. Cold water flows into the heat exchanger 109a from the inlet 106 and passes through the heat exchangers 109b, 109c, 109d, 109e, 109f, 109g, and 109h. The heated water may exit the outlet 108 at about < RTI ID = 0.0 > 45 C. < / RTI > For example, heat from solar panels (not shown) and / or the environment or other heat sources may be supplied from any feed point 110 using heat exchange means (not shown).

도 1에서, 각각의 뱅크(102a, 102b, 102c, 102d, 102e, 102f, 102g, 102h)에서 열 저장 매체는 물(또는 일부 다른 열 저장 매체)일 수 있지만, 바람직하게는 열 저장 매체는 적절한 상 변화 물질(Phase Change Material; PCM)이다. PCM은 여러 이유로 사용된다: 1, the thermal storage medium in each of the banks 102a, 102b, 102c, 102d, 102e, 102f, 102g, 102h may be water (or some other thermal storage medium) Phase Change Material (PCM). PCM is used for several reasons:

Figure 112010081481928-pct00009
PCM 열 저장고의 에너지 밀도(리터 당 저장된 kWh)가 물보다 매우 더 높을 것이다;
Figure 112010081481928-pct00009
The energy density (in kWh stored per liter) of the PCM thermal reservoir will be much higher than water;

Figure 112010081481928-pct00010
많은 양의 에너지가 녹는점 주위의 매우 좁은 온도 경계 내에서 저장될 수 있거나(PCM을 녹임) 추출될 수 있어서(PCM을 얼림) - 그 결과, 각각의 뱅크는 가열 사다리에서 특정 온도를 현저하게 나타낼 수 있다;
Figure 112010081481928-pct00010
A large amount of energy can be stored in very narrow temperature boundaries around the melting point (freezing the PCM) or can be extracted (freezing the PCM) - so that each bank will noticeably show a certain temperature on the heating ladder Can be;

Figure 112010081481928-pct00011
물 탱크에 대해서 전형적인 원통형의 형상을 고수할 아무런 이유가 없다: 저장고는 직육면체 또는 추가적인 밀도 이점을 의미하는 어플리케이션에 편리한 임의의 형상이 될 수 있다.
Figure 112010081481928-pct00011
There is no reason to stick to a typical cylindrical shape for a water tank: the reservoir can be any shape that is convenient for applications that are rectangular or have additional density advantages.

전체 저장 사이클에 대해서 멀티-뱅크 PCM 열 저장고의 상이한 뱅크들이 평형을 유지하는 한(즉, 임의의 주어진 뱅크에 추가된 만큼의 열이 물 가열 및 부수적 손실을 통해서 동일한 뱅크로부터 추출됨), 임의의 주어진 순간에 (도 1에서의 예에 대해서) 15℃이상부터 5O℃이상까지의 임의의 온도에서 임의의 환경적인 열 소스로부터 열을 수용할 수 있고, 적절한 뱅크로 이것을 보낼 수 있다. 예를 들어, 태양열 패널이 오전에 데워져서 2O℃에 도달할 때, PCM 물질의 15℃ 뱅크로 이미 열을 적재하기 시작할 수 있다. 밝은 태양광에서의 한낮에 태양열 패널의 스태그네이션(stagnation) 온도가 100℃ 이상일 수 있을 때, 열적 저장고의 제어 시스템은 적절한 열 전달 유체 흐름 비율과 열을 싣기 위한 뱅크, 예컨대:As long as the different banks of the multi-bank PCM column reservoir maintain equilibrium (i.e., as much heat is added to any given bank is extracted from the same bank through water heating and side-by-side losses) for the entire storage cycle, At any given time (from the example in FIG. 1), heat can be received from any environmental heat source at any temperature from 15 ° C to above 50 ° C, and this can be sent to the appropriate bank. For example, when a solar panel warms up in the morning and reaches 20 ° C, it may already begin to load the heat with a 15 ° C bank of PCM material. When the stagnation temperature of the solar panel in the midday sun in bright sunlight may be above 100 캜, the control system of the thermal reservoir may include a suitable heat transfer fluid flow rate and a bank for loading heat,

Figure 112010081481928-pct00012
5O℃ 뱅크로 적재하기 위해서 6O℃에서 태양열 패널로부터 열을 취하는 낮은 흐름 비율; 또는
Figure 112010081481928-pct00012
A low flow rate that takes heat from the solar panel at 60 占 폚 to load into a 50 占 폚 bank; or

Figure 112010081481928-pct00013
35℃ 뱅크로 적재하기 위해서 4O℃에서 열을 취하는 높은 흐름 비율;을 선택할 수 있다.
Figure 112010081481928-pct00013
A high flow rate at which heat is taken at 4O < 0 > C for loading in a 35 < 0 > C bank.

가령 6O℃에서 태양열 패널에서 시작한 열 전달 유체가 5O℃ 뱅크 내 열 교환기를 나온 이후에 여전히 5O℃이거나 5O℃ 이상이라는 점 또한 주목해야 한다. 이제, 이것은 45℃ 뱅크 심지어 가장 차가운 뱅크까지에도 열을 적재하기 위해서 보내질 수 있다. 그러므로, 열 전달 유체는 이 예에서 다시 데워지기 위해서 약 15 ℃에서 태양열 패널로 반환되도록 만들어질 수 있다. 그래서, 태양열 패널에 의해서 수집된 거의 모든 유용한 열은 추출 및 저장될 수 있다. 또한, 태양열 패널 그 자체는 그로 들어가는 열 전달 유체의 낮은 온도 덕분에 더 낮은 열 손실을 가지고 더 효율적으로 작동할 수 있다. It should also be noted that the heat transfer fluid initiated at the solar panel at 60 [deg.] C is still at 50 [deg.] C or above 50 [deg.] C after exiting the heat exchanger in the 50 [deg.] C bank. Now, this can be sent to a 45 ° C bank or even to the coldest bank to load the heat. Therefore, the heat transfer fluid can be made to return to the solar panel at about 15 캜 to warm up in this example. Thus, almost all useful heat collected by solar panels can be extracted and stored. In addition, the solar panel itself can operate more efficiently with lower heat loss due to the lower temperature of the heat transfer fluid entering it.

추가적인 바람직한 실시 예는 러시아 인형과 같이 서로 내부에 PCM의 뱅크를 네스트하는 것이다. 이러한 에너지 저장 시스템(200)이 네스트된 뱅크들(202a, 202b, 202c, 202d, 202e, 202f, 202g, 202h)을 가진 도 2에 도시된다. 뱅크(202a)는 약 15℃의 온도이고, 뱅크(202b)는 약 2O℃의 온도이고, 뱅크(202c)는 약 25℃의 온도이고, 뱅크(202d)는 약 3O℃의 온도이고, 뱅크(202e)는 약 35℃의 온도이고, 뱅크(202f)는 약 4O℃의 온도이고, 뱅크(202g)는 약 45℃의 온도이고, 뱅크(202h)는 약 5O℃의 온도이다. (명확성을 위한 목적으로, 단열은 도 2에서 생략되었다).A further preferred embodiment is to nest banks of PCM inside one another like Russian dolls. This energy storage system 200 is shown in Figure 2 with nested banks 202a, 202b, 202c, 202d, 202e, 202f, 202g, 202h. The bank 202b is about 20 degrees Celsius, the bank 202c is about 25 degrees Celsius, the bank 202d is about 30 degrees Celsius, and the bank 202b is about 20 degrees Celsius, 202e is about 35 degrees Celsius, bank 202f is about 40 degrees Celsius, bank 202g is about 45 degrees Celsius, and bank 202h is about 50 degrees Celsius. (For the sake of clarity, the insulation is omitted in Fig. 2).

가장 안쪽 뱅크(202h)가 가장 뜨겁고, 가장 바깥쪽 뱅크(202a)가 가장 차가울 것이다. 물론, 각각의 레이어(layer) 사이에 일부 단열이 여전히 유지될 것이다. 이 경우에, 각각의 뱅크로부터 열의 손실은 각각의 뱅크와 그 바깥쪽 이웃 사이에서 더 작은 ΔT에 비례할 것이다.The innermost bank 202h will be the hottest, and the outermost bank 202a will be the coldest. Of course, some insulation will still be maintained between each layer. In this case, the heat loss from each bank will be proportional to the smaller ΔT between each bank and its outer neighbor.

Figure 112010081481928-pct00014
Figure 112010081481928-pct00014

대조적으로, 도 1의 실시예는 개별적으로 로컬 환경으로부터 각각의 뱅크를 절연한다. 만일 단열이 각각의 뱅크를 둘러싸고 동일한 타입 및 두께로 이루어진다면, 열 손실은 뱅크와 그 주변 사이의 ΔT에 비례하기 때문에 더 높은 온도 뱅크는 더 낮은 온도 뱅크보다 그 주변으로 더 많은 열을 잃을 것이다.In contrast, the embodiment of Figure 1 separately isolates each bank from the local environment. If the insulation surrounds each bank and is of the same type and thickness, the higher temperature bank will lose more heat to its surroundings than the lower temperature bank because the heat loss is proportional to ΔT between the bank and its surroundings.

집 내의 멀티-뱅크 PCM 저장고에 대해, 주변 온도 2O℃에서:For an in-house multi-bank PCM pool, at an ambient temperature of 20 ° C:

Figure 112010081481928-pct00015
Figure 112010081481928-pct00015

도 1의 실시예, 또는 보통의 온수 탱크는 시간이 흐름에 따라서 로컬 환경으로 에너지를 잃는다. 로컬 환경 온도보다 낮은 또는 로컬 환경 온도와 동일한 가장 바깥쪽 뱅크 온도를 적절하게 선택함으로써, 도 2의 네스트된 멀티-뱅크 PCM 열 저장고는 사실상 중성으로 만들어질 수 있다. 예를 들어, 도 2에서 로컬 환경이 2O℃라면, 열적 저장고의 가장 바깥쪽 15℃ 레이어는 로컬 환경으로부터 열을 천천히 흡수할 것이다. The embodiment of Figure 1, or a normal hot water tank, loses energy to the local environment over time. By properly selecting the outermost bank temperature that is lower than the local environment temperature or equal to the local environment temperature, the nested multi-bank PCM heat reservoir of FIG. 2 can be made substantially neutral. For example, in FIG. 2, if the local environment is 20 ° C, the outermost 15 ° C layer of the thermal reservoir will slowly absorb heat from the local environment.

이것은 에너지 저장 시스템(200)이 에너지 저장 시스템(100)보다 더 잘 그 안으로 들어온 열을 저장할 것이라는 것을 의미한다(열이 더 높은 온도 코어로부터 나와서 그것을 둘러싼 더 낮은 온도 뱅크로 흐르기 때문에 시간이 흐름에 따라서 그것이 잡고 있는 열의 등급이 감소할지라도). 또한, 온수 탱크에 넣기를 원하지 않는 장소로 그것을 통합하는 것이 가능하게 하는 터치에 차가울 것이다.This means that the energy storage system 200 will store heat that has entered it better than the energy storage system 100 (since the heat will flow from the higher temperature core and into the lower temperature bank surrounding it, Even though the rating of the heat it holds is decreasing). Also, it will be cool to touch, making it possible to integrate it into a place where you do not want to put it in a hot water tank.

이제까지 설명된 모든 것은 환경적인 온도보다 많이 낮은 가장 안쪽 뱅크로서 가장 차가운 레이어 및 이것을 둘러싼 점점 더 따뜻한 레이어들과 함께 환경적인 온도에 가깝게 가장 따뜻한 가장 바깥쪽 레이어를 가지고 차가운 어플리케이션에 대해서 역으로 적용될 수도 있다는 점에 주목해야 한다. All that has been described is that the innermost bank, which is much lower than the environmental temperature, may be applied reversely to cool applications with the coldest layer and the warmest layers surrounding it, with the warmest outermost layer closest to the ambient temperature Points should be noted.

이제, 에너지 저장 시스템(300)에 관한 도 3을 참조한다. 뱅크들(302a, 302b, 302c, 302d, 302e, 302f)이 존재한다. 뱅크(302c)는 바람직하게는 가장 큰 뱅크인데, 이것은 에너지 저장 시스템(300)에서 다른 뱅크들(302a 및 302b)을 통해서 지나가는 파이프를 둘러싸는 단열(312)을 가진 바닥 밑 가열 시스템(310)에 연결된다. 에너지 저장 시스템(300)은 주요한 차가운 물을 위한 주입구(304)와 각각의 뱅크(302a, 302b, 302c, 302d, 302e, 302f)에서 열 교환기(306)를 가진다. 뱅크들(302e, 302d, 302c, 302b, 및 302a)을 통해서 지나갈 때 단열(312)로부터 이득을 얻는 온수를 위한 유출구(308) 또한 존재한다.Reference is now made to FIG. 3 for energy storage system 300. There are banks 302a, 302b, 302c, 302d, 302e, and 302f. The bank 302c is preferably the largest bank which is connected to the bottom floor heating system 310 with insulation 312 surrounding the pipe passing through the other banks 302a and 302b in the energy storage system 300 . The energy storage system 300 has an inlet 304 for the main cold water and a heat exchanger 306 at each bank 302a, 302b, 302c, 302d, 302e, 302f. There is also an outlet 308 for the hot water which gains from adiabatic 312 as it passes through the banks 302e, 302d, 302c, 302b, and 302a.

이제, 본 발명에 따른 추가적 에너지 저장 시스템(400)인 도 4를 참조한다. 개괄적으로 표시된 멀티-뱅크 상 변화 물질(Multi-bank Phase Change Material; MBPCM) 열 저장고(410)가 존재한다. 열 교환기(404)와 연결된 일련의 뱅크들(402a, 402b, 402c, 402d, 402e, 402f)이 존재한다. 차가운 물 주입구(406) 및 온수 유출구(408) 또한 존재한다. 에너지 저장 시스템(400)은 또한 가열 루프(410) 및 가열/냉각 루프(412)를 가진다. 뱅크들(422a, 422b, 422c, 422d)을 포함하는 개괄적으로 표시된 멀티-뱅크 상 변화 물질(MBPCM)의 차가움 저장고(420) 또한 존재한다. 히트 펌프(424)는 차가움 저장고(420)의 선택된 뱅크(422a, 422b, 422c, 422d 중의 어느 것)로부터 열을 추출하고, 그것을 더 높은 온도에서 열 저장고(410)의 선택된 뱅크(402a, 402b, 402c, 402d, 402e, 402f 중의 어느 것)로 적재하기 위해서 사용될 수 있다(명확성을 위해서 히트 펌프(424)로 및 히트 펌프(424)로부터의 열 교환기는 생략됨). 차가움 저장고(420)로부터 나와서, 차가운 공기를 불 수 있는 및/또는 쾌적한 냉각을 전달하기 위해서 가열/냉각 루프(412)에 아무런 가열이 요구되지 않을 때마다 연결될 수 있는 팬 코일(428)에 연결된 냉각 루프(426)가 존재한다.Reference is now made to Fig. 4, which is an additional energy storage system 400 according to the present invention. There is a multi-bank phase change material (MBPCM) heat storage 410 generally indicated. There are a series of banks 402a, 402b, 402c, 402d, 402e, and 402f connected to the heat exchanger 404. A cold water inlet 406 and a hot water outlet 408 are also present. The energy storage system 400 also has a heating loop 410 and a heating / cooling loop 412. There is also a cold store 420 of a generally displayed multi-bank phase change material MBPCM including banks 422a, 422b, 422c and 422d. The heat pump 424 extracts heat from the selected banks 422a, 422b, 422c, 422d of the cold store 420 and stores it at the higher temperature in the selected banks 402a, 402b, 402c, 402d, 402e, and 402f (the heat exchanger from heat pump 424 and heat pump 424 is omitted for clarity). Cooling cooling fan 412 that is connected to a fan coil 428 that can be connected whenever cooling / heating fan 412 is not required to be heated to deliver cold air and / Loop 426 is present.

에어-컨디셔닝을 위한 차가움을 생성하기 위해서, 히트 펌프를 사용해서 PCM 차가움 저장고의 뱅크로부터 열이 제거되고 적절한 더 높은 온도로 집중될 수 있다. 이 더 높은 온도 열은 환경으로 방출될 수 있지만; 추가적인 열을 필요로 하는 PCM 열 저장고의 뱅크에 그것을 더하는 것이 대안이 된다.To create coolness for air-conditioning, heat from the bank of PCM cold pools can be removed using a heat pump and concentrated at the appropriate higher temperatures. This higher temperature heat can be released into the environment; It is an option to add it to a bank of PCM heat stores that require additional heat.

도 4에서 강조된 경로는 히트 펌프(424)를 통해서 차가움 저장고(420)의 1O℃ 뱅크(422b)로부터 제거되고 열 저장고 35℃ 뱅크(402c)로 들어가는 열을 도시한다. 히트 펌프의 이러한 단일한 사용은 이후의 사용(예컨대, 온수, 공간 가열)을 위해 열 저장고(410)에 열을 추가하는 것, 그리고 동시에 (히트 펌프를 구동하기 위해서 동일한 에너지를 가지고) 차가움 저장고(420)로부터 열을 제거하여 이후의 사용을 위해서(예컨대, 에어 컨디셔닝을 위해서) 그것에 차가움을 추가하는 것 양쪽 모두이므로 이익이 높다. The path highlighted in FIG. 4 shows the heat removed from the 10C bank 422b of the cold reservoir 420 through the heat pump 424 and into the heat store 35C bank 402c. This single use of the heat pump can be accomplished by adding heat to the heat reservoir 410 for subsequent use (e.g., hot water, space heating) and at the same time (with the same energy to drive the heat pump) 420) to benefit from adding heat to it for later use (e.g., for air conditioning).

유용한 온도의 범위가 겹치기 때문에 두 개의 구별되는 저장고(열을 위한 것과 차가움을 위한 것)가 실제로 필요한지는 명확하지 않다. 그러므로, 도 5는 하나는 뜨겁고 하나는 차가운 두 개의 중심과 방 온도에서 또는 방 온도에 근접한 가장 바깥쪽 뱅크를 가지고 (빌딩의 열적 엔빌로프(envelope) 내에 수납될 것을 가정하고) 함께 결합된 차가움 저장고(510) 및 열 저장고(512)를 가진 추가적 에너지 저장 시스템(500)을 도시한다.It is not clear that two distinct reservoirs (one for heat and one for cold) are actually needed because the range of useful temperatures overlap. Therefore, FIG. 5 shows an alternative embodiment of the present invention, in which one cold room and one cold room are combined together (assuming they will be housed within the thermal envelope of the building) with the outermost bank at room temperature or near room temperature, Lt; RTI ID = 0.0 > 510 < / RTI >

도 6에서, 유사한 공유된 열 및 차가움 저장고(600)가 도시되는 데, 이것은 다중화된 커넥션에 의해서 가장 차가운 뱅크를 제외한 모두로 연결된 그 출력 측 및 가장 뜨거운 뱅크를 제외한 모두로 그 입력 측(그 커넥션은 다중화되는데, 즉 이용하기 위해 차가움 소스의 선택이 만들어질 수 있음)에 연결된 다-대-다 연결을 가진 단일한 시간-공유 히트 펌프를 가진다. In FIG. 6, a similar shared heat and cold store 600 is shown, which has all of its input and output channels connected to its input (including its input and output), except its output and the hottest banks connected to all but the coldest bank by a multiplexed connection Shared-heat pump with a multi-to-multi connection connected to the source of the heat source (i.e., the selection of the cold source may be made to be used).

멀티-뱅크 PCM 열/차가움(Heat/Cool) 저장고의 가장 실용적인 구현에 있어서 뱅크들 간에 저장된 열의 양의 재균형(re-balance)에 대한 필요가 있을 것이다. 때때로, 이것은 순전히 환경적인 소스로부터 각각의 뱅크로 열의 흐름을 제어함으로써 가능할 것이지만; 항상 가능할 것 같지는 않다. There will be a need for a re-balance of the amount of heat stored between the banks in the most practical implementation of a multi-bank PCM heat / cool reservoir. Sometimes, this will be possible by purely controlling the flow of heat from an environmental source to each bank; It's not always possible.

나아가, 종종 PCM의 일부 뱅크들이, 예컨대 에어 컨디셔닝을 위해서 주변 온도 아래에서 또는 방 온도 아래에서 요구된다. 차가운 주변 소스가 편리하게 이용가능하지 않을 수 있다. Further, some banks of PCM are often required, e.g., below ambient temperature or below room temperature for air conditioning. Cool surrounding sources may not be conveniently available.

멀티-뱅크 PCM 열 저장고는 하나 이상의 히트 펌프를 가지고 배치될 수 있다. 이들은 히트 펌프(들)가 임의의 뱅크로부터 임의의 더 따뜻한 뱅크로 열을 펌핑할 수 있는 식으로 열 교환기, 밸브 등에 의해서 연결될 수 있다.The multi-bank PCM heat reservoir can be arranged with one or more heat pumps. They can be connected by a heat exchanger, valve, or the like in such a way that the heat pump (s) can pump heat from any bank to any warmer bank.

멀티-뱅크 상 변화 열 저장고를 사용한 가열 및 냉각 시스템의 많은 실용적인 구현은 더 차가운 것에서부터 더 따뜻한 것으로 열을 끌어올리기 위해 보장된 방법을 제공하도록 하나 이상의 히트 펌프를 포함할 것으로 예상된다.Many practical implementations of heating and cooling systems using a multi-bank phase change heat reservoir are expected to include one or more heat pumps to provide a guaranteed way to pull heat from the cooler to the warmer.

히트 펌프는 실제에서와 같이 뱅크 대 뱅크 히트 펌프와 외부 히트 펌트 양쪽 모두로서 이중 듀티를 수행하도록 시간 다중화될 수 있고, 열적 저장고의 더 차가운 뱅크로부터 더 뜨거운 뱅크로 직접 열을 전송하는 것이 의미 있는 경우와 주변 환경으로부터 열을 추출하거나 주변 환경으로 열을 제거하는 것이 의미 있는 다른 경우가 존재할 것이다. 파이프들 및 밸브들의 적절한 배치로서 모든 이러한 가능성을 허용하는 것이 가능하다. 이러한 경우에, 제어 알고리듬들은 그들의 레파토리에 이러한 직접 전송을 추가해서 마찬가지로 이를 위해 최적화할 수 있고, 그 결과 적절할 때 동적으로 이를 선택할 수 있다. 이것은 도 7에서 도시되고, 여기서 에너지 저장 시스템(700)은 이러한 이중 듀티를 수행하는 히트 펌프(706)를 가진다. 환경적인 열 소스(708)가 존재한다. (명확성을 위한 목적으로, 단열 및 밸부의 일부가 생략되었다).The heat pump can be time multiplexed to perform dual duty as both bank-to-bank heat pump and external heat pump as is the case, and it is meaningful to transfer heat directly from the cooler bank of the thermal reservoir to the hotter bank There may be other cases where it is meaningful to extract heat from the surrounding environment or to remove heat from the surrounding environment. It is possible to allow all of these possibilities as a proper arrangement of pipes and valves. In this case, control algorithms can also optimize for this by adding these direct transmissions to their repertoire, and then dynamically select them when appropriate. This is illustrated in FIG. 7, where the energy storage system 700 has a heat pump 706 that performs this dual duty. There is an environmental heat source 708. (For the sake of clarity, some of the insulation and valves are omitted).

히트 펌프의 다중화 또는 시간-공유 대신, 각각의 뱅크 사이에 더 낮은 용량의 히트 펌프를 끼우는 것이 대안이 된다. 이것은 도 8에서 도시된 에너지 저장 시스템(800)에서 설명되는데, 이것은 일련의 뱅크들(802a, 802b, 802c, 802d, 802e, 802f, 802g, 802h, 802i, 802j)을 가지고 이들 사이에 히트 펌프(804)가 끼워진다. (명확성을 위한 목적으로, 히트 펌프(804)를 뱅크로 연결하는 열 교환기와 단열은 생략되었다). 또한, 환경적인 소스로부터 열이 도출되는 것을 허용하는 외부 히트 펌프(806) 또한 존재한다.Instead of multiplexing or time-sharing the heat pumps, it is an alternative to place a lower capacity heat pump between each bank. This is illustrated in the energy storage system 800 shown in Figure 8 which has a series of banks 802a, 802b, 802c, 802d, 802e, 802f, 802g, 802h, 802i, 802j and a heat pump 804 are inserted. (For the sake of clarity, the heat exchanger connecting the heat pump 804 to the bank and the insulation are omitted). There is also an external heat pump 806 that allows heat to be drawn from an environmental source.

공유된 히트 펌프를 사용한 환경적인 열 소스로부터 가정용 가열, 온수, 및 에어 컨디셔닝을 위한 열 및 차가움 저장고의 어플리케이션이 도 9에서 도시된다. 에너지 저장 시스템(900)은 가열된 물 또는 다른 열 전달 유체가 다양한 목적을 위해서 사용될 수 있는 일련의 뱅크를 포함할 수 있다. 주입구(902)는 가열 반환(heating return)으로서 사용되고; 유출구(904)는 바닥 밑 가열을 위해서 사용되고; 유출구(906)는 팬-코일 라디에어터 흐름을 위해서 사용되고; 유출구(908)는 라디에이터 흐름을 위해서 사용되고; 주입구(912)는 차가운 주요부(main)를 위해서 사용되고; 유출구(910)는 온수를 위해서 사용되고; 주입구(916)는 에어 컨디셔닝 반환을 위해서 사용되고, 유출구(914)는 에어 컨디셔닝 흐름을 위해서 사용된다. 주입구(918)는 환경적인 열 소스이다. 히트 펌프(Heat Pump)(920)는 히트 펌프로서 사용될 수 있고, 또는 만일 환경적인 또는 태양열 패널(Solar Panel)(922)로부터 태양열로 가열된 물이 충분히 높은 온도에 있다면 바이-패스(by-pass)될 수 있다. (단열은 명확성을 위해서 생략되었고, 다중화 밸브는 명확성을 위해서 생략되었다. 도 9의 왼쪽에서는 단지 흐름이 도시되었고 반환은 명확성을 위해서 생략되었다. 게다가, 태양열 패널로부터 밤-시간 복사를 통한 냉각을 위한 경로가 명확성을 위해서 생략되었다).The application of heat and cold storage for domestic heating, hot water, and air conditioning from an environmental heat source using a shared heat pump is shown in FIG. The energy storage system 900 may include a series of banks in which heated water or other heat transfer fluid may be used for various purposes. Injection port 902 is used as a heating return; The outlet 904 is used for underfloor heating; The outlet 906 is used for fan-coil radiant air flow; Outlet 908 is used for radiator flow; Inlet 912 is used for the cool main; The outlet 910 is used for hot water; Inlet port 916 is used for air conditioning return and outlet 914 is used for air conditioning flow. Inlet 918 is an environmental heat source. The heat pump 920 can be used as a heat pump or if the solar or heated water from the solar panel 922 is at a sufficiently high temperature, ). (The insulation was omitted for the sake of clarity and the multiplexing valve was omitted for the sake of clarity.) On the left side of Figure 9 only the flow is shown and the return is omitted for the sake of clarity. The path was omitted for clarity).

열 저장고(Heat Store)의 가장 차가운 뱅크의 온도 위에까지 환경적인 소스로부터 열 저장고로 열이 전달되는 온도를 올리기 위해서 외부 히트 펌프(External Heat Pump)를 사용함으로써 환경적인 열이 MBCPM 열/차가움 저장고(MBCPM Heat/Cool Store)로 적재되는 경우를 생각해보라.By using an external heat pump to raise the temperature at which heat is transferred from the environmental source to the heat reservoir over the temperature of the coldest bank in the heat store, environmental heat can be transferred to the MBCPM heat / MBCPM Heat / Cool Store).

더 낮은 온도의 환경적인 소스로부터 열을 직접 이동시키기 위해서 히트 펌프를 사용하는 대신에, 열적 저장고가 환경적인 소스보다 더 낮은 온도를 가지는 PCM의 하나 이상의 추가적인 (더 차가운) 뱅크를 가지고 대신 배치될 수 있다. 환경적인 소스로부터의 열은 초기 히트 펌핑 없이 이들 더 차가운 뱅크로 흐를 수 있다. Instead of using a heat pump to move heat directly from a lower temperature environmental source, the thermal reservoir can be placed in place with one or more additional (cooler) banks of the PCM having a lower temperature than the environmental source have. Heat from environmental sources can flow to these cooler banks without pumping the initial heat.

열적 저장고의 각각의 뱅크 사이에 끼워진 히트 펌프는 열을 펌핑해서 더 뜨거운 뱅크로 습득되도록 사용될 수 있고; 이로써 열을 유용하게 하고 이들이 환경적인 열을 캡쳐하는 것을 계속할 수 있는 충분히 낮은 온도로 더 차가운 뱅크를 유지해서 그 결과 임의의 외부 히트 펌프에 대한 필요성을 제거한다. A heat pump sandwiched between each bank of thermal reservoirs can be used to acquire a hotter bank by pumping heat; This keeps the cooler bank at a sufficiently low temperature to make the heat available and continue to capture environmental heat, thereby eliminating the need for any external heat pump.

라디에어터-기반 중앙 가열 시스템을 구동하기 위해 사용된 MBCPM 시스템의 예를 고려할 수 있고, 여기서 주요한 열 소스는 5℃에서 땅으로부터 낮은 등급 열을 되찾는 지면 루프(ground loop)이다.Consider an example of a MBCPM system used to drive a radiant-based central heating system, wherein the primary heat source is a ground loop that recovers low grade heat from the ground at 5 占 폚.

에너지 저장 시스템(1000, 1100)을 각각 도시하는 도 10 및 11을 참조한다.Reference is also made to Figs. 10 and 11 which show energy storage systems 1000 and 1100, respectively.

도 10에서 도시된 하나의 경우에, 35, 40, 45, 5O℃에서 각각 PCM 뱅크( 1002a, 1002b, 1002c, 1002d)로 적재될 수 있도록 35℃-5O℃+ 까지 지면 물(ground water)(1020)의 열을 올리는 외부 히트 펌프(1004)가 존재한다. 이 가열된 물은 라디에이터(1006)로 공급된다. 도 11에서, 각각의 뱅크 사이에 끼워진 히트 펌프(1104)를 갖는 PCM 뱅크(1102a, 1102b, 1102c, 1102d)가 존재한다. 가열된 물은 라디에이터(1106)로 공급된다.In one case shown in FIG. 10, the substrate is ground water (35 ° C - 50 ° C) up to 35 ° C - 50 ° C so that it can be loaded into the PCM banks 1002a, 1002b, 1002c and 1002d at 35, 40, 45, There is an external heat pump 1004 which raises the heat of the heat source 1020. The heated water is supplied to the radiator 1006. In Fig. 11, there are PCM banks 1102a, 1102b, 1102c, and 1102d having heat pumps 1104 sandwiched between respective banks. The heated water is supplied to the radiator 1106.

녹는점 O℃를 가진 PCM으로 특별하게 구성된 뱅크(1102a)가 소개된다. O℃ 뱅크(1102a)와 열 교환을 통해서 이 5℃ 흐름을 지남으로써 열이 지면 물(1120)로부터 캡쳐된다. 이후에 또는 동시에, 이 열은 히트 펌프(1104)를 사용해서 더 따뜻한 뱅크로 펌핑된다. A bank 1102a, which is specially constructed with a PCM with melting point O < 0 > C, is introduced. And is captured from water 1120 as it is heated by passing through this 5 < 0 > C flow through heat exchange with the O < 0 > C bank 1102a. Later or concurrently, the heat is pumped to a warmer bank using the heat pump 1104.

본 발명의 상술한 실시 예는 단지 예이고, 이에 대한 다양한 변경 및 개선 본 발명의 범위를 벗어남이 없이 만들어질 수 있다는 것이 당업자에게 명백할 것이다. 예컨대, 에너지를 저장하기 위해서 사용될 수 있는 상 변화 물질의 임의의 적절한 타입이 사용될 수 있다.It will be apparent to those skilled in the art that the foregoing embodiments of the invention are merely illustrative and that various modifications and improvements thereto may be made without departing from the scope of the present invention. For example, any suitable type of phase change material that can be used to store energy may be used.

Claims (40)

  1. 적어도 하나의 열적 에너지 소스 또는 싱크로 하나 보다 많은 온도 범위에서 열적 에너지를 수용하고 저장하고 방출할 수 있거나, 또는 적어도 하나의 열적 에너지 소스 또는 싱크로부터 하나 보다 많은 온도 범위에서 열적 에너지를 수용하고 저장하고 방출할 수 있는, 열적 에너지 저장고(store)로서, 상기 열적 에너지 저장고는:
    각각의 열적 에너지 저장 뱅크가 작동 온도 범위를 갖는, 셋 이상의 열적 에너지 저장 뱅크의 배치;
    단일한 물질 또는 물질들의 혼합물을 포함하는 열적 에너지 저장 물질을 포함하는 적어도 하나 이상의 열적 에너지 저장 뱅크;
    독립적으로 제어되는 둘 이상의 열적 에너지 전달 커넥션을 포함하고,
    적어도 하나의 뱅크에서 상기 열적 에너지 저장 물질은 각각의 뱅크의 작동 온도 범위 내에서 하나 이상의 온도 또는 하나 이상의 온도 범위에서 적어도 하나의 에너지 흡수 또는 방출 상 전이(phase transition)를 거치는 열적 에너지 저장 물질의 하나 이상의 타입 중의 적어도 일부를 포함하고,
    각각의 상 전이는 상기 열적 에너지 저장 물질의 물리적 또는 화학적 속성의 변화와 관련이 있고,
    각각의 커넥션은 더 낮은 온도의 물체로부터 더 높은 온도의 물체로 열을 전달하기 위한 하나 이상의 장치를 포함하고, 각각의 커넥션은 둘 이상의 뱅크들을 연결하고,
    적어도 일부 시간에 열적 에너지가 열적 에너지의 하나의 외부 소스로부터 열적 에너지의 외부 소스의 상기 시간에서의 온도보다 상기 시간에 그 열적 에너지 저장 물질에서 더 낮은 평균 온도 또는 최고 온도 또는 최저 온도를 갖는 선택된 뱅크로 전달될 수 있도록, 열적 에너지 전달의 적어도 일부 소스 또는 목적지는 병렬로 또는 순차로 스위칭되고,
    선택된 뱅크로 열적 에너지가 외부 열적 에너지 소스로부터 전달됨과 동시에 또는 그 이후에, 열적 에너지 저장고에서 다른 뱅크로 열적 에너지를 전달하기 위한 포텐셜이 잔존하고,
    하나 이상의 추가적인 뱅크에서 순차적으로 열 교환기 수단에 하나 이상의 추가적인 열적 에너지 전달 커넥션을 배치함으로써 잔존 열적 에너지의 전부 또는 일부가 추가적으로 인도되도록, 동시에 또는 순차로 전달될 수 있는 잔존 열적 에너지의 전부 또는 일부를 수용하기 위한 추가적 뱅크들이 선택되고,
    하나 이상의 추가적인 뱅크는, 각각의 뱅크 내에서 열적 에너지 저장 물질의 평균 온도 또는 최고 온도 또는 최저 온도가 높을수록, 조기(早期)에 잔존 열적 에너지의 전부 또는 일부를 수용하는 것을 특징으로 하는 열적 에너지 저장고.
    At least one thermal energy source or sink may receive, store and emit thermal energy in more than one temperature range, or may receive, store and release thermal energy from more than one temperature range from at least one thermal energy source or sink A thermal energy store, said thermal energy reservoir comprising:
    The arrangement of three or more thermal energy storage banks, each thermal energy storage bank having an operating temperature range;
    At least one thermal energy storage bank comprising a thermal energy storage material comprising a single material or a mixture of materials;
    Comprising two or more independently controlled thermal energy transfer connections,
    Wherein the thermal energy storage material in at least one bank comprises one or more thermal energy storage materials that undergo at least one energy absorption or emission phase transition in one or more temperatures or one or more temperature ranges within an operating temperature range of each bank At least some of the above types,
    Each phase transition is associated with a change in the physical or chemical properties of the thermal energy storage material,
    Each connection includes one or more devices for transferring heat from a lower temperature object to a higher temperature object, each connection connecting two or more banks,
    Wherein at least some of the time the thermal energy is greater than the temperature at this time of the external source of thermal energy from one external source of thermal energy, At least some of the sources or destinations of thermal energy transfer are switched in parallel or sequentially,
    At the same time as or after the transfer of the thermal energy from the external thermal energy source to the selected bank, a potential remains for transferring the thermal energy from the thermal energy reservoir to the other bank,
    All or a portion of the remaining thermal energy that can be delivered simultaneously or sequentially so that all or a portion of the remaining thermal energy is additionally delivered by placing one or more additional thermal energy transfer connections to the heat exchanger means sequentially in one or more additional banks Additional banks for selection are selected,
    Wherein the one or more additional banks are configured to accept all or a portion of the remaining thermal energy in an early stage as the average temperature or the highest or lowest temperature of the thermal energy storage material in each bank, .
  2. 제 1 항에 있어서,
    열적 에너지 저장고 또는 각각의 뱅크 또는 복수의 뱅크는 동시에 또는 서로 다른 시간에, 하나 이상의 열적 에너지 소스 또는 싱크로 하나 이상의 온도 범위에서 열적 에너지를 수용 또는 저장 또는 방출할 수 있거나, 또는 하나 이상의 열적 에너지 소스 또는 싱크로부터 하나 이상의 온도 범위에서 열적 에너지를 수용 또는 저장 또는 방출할 수 있는 것을 특징으로 하는 열적 에너지 저장고.
    The method according to claim 1,
    The thermal energy reservoir or each bank or plurality of banks may be capable of receiving, storing or releasing thermal energy in one or more temperature ranges at the same time or at different times, with one or more thermal energy sources or sinks, Wherein the thermal energy reservoir is capable of receiving, storing, or releasing thermal energy from the sink in one or more temperature ranges.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    더 낮은 온도의 물체로부터 더 높은 온도의 물체로 열을 전달하기 위한 하나 이상의 장치는, 증기 압축 히트 펌프; 화학적 히트 펌프; 열전기 장치; 열이온 장치; 자기-열량(magneto-calorific) 장치; 및, 열역학 법칙 내에서 작동하면서 더 낮은 온도의 물체로부터 더 높은 온도의 물체로 열을 이동시킬 수 있는 장치 중의 어느 하나로부터 선택되는 조합을 포함하는 것을 특징으로 하는 열적 에너지 저장고.
    3. The method according to claim 1 or 2,
    One or more devices for transferring heat from a lower temperature object to a higher temperature object include a vapor compression heat pump; Chemical heat pump; Thermoelectric devices; Thermionic devices; Magneto-calorific devices; And a device operable within a thermodynamic law and capable of transferring heat from a lower temperature object to a higher temperature object.
  4. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    하나 이상의 뱅크는 주어진 바깥쪽 뱅크 내에 전체적으로 또는 부분적으로 둘러싸이고, 각각의 뱅크는 각각의 뱅크를 위한 별개의 상 전이 온도를 가진 물질을 포함하고, 주어진 바깥쪽 뱅크 물질의 상 전이 온도는 로컬 환경으로의 열적 에너지의 손실이 감소되도록 주변 뱅크 또는 뱅크들의 온도와 비교하여 선택된 열적 에너지 저장고를 둘러싸는 하나 이상의 로컬 환경의 온도와는 더 큰 크기의 차이를 가지는 것을 특징으로 하는 열적 에너지 저장고.
    3. The method according to claim 1 or 2,
    Wherein at least one bank is wholly or partially enclosed within a given outer bank, each bank comprising a material having a distinct phase transition temperature for each bank, and wherein the phase transition temperature of the given outer bank material is in a local environment Has a difference in magnitude greater than the temperature of the one or more local environments surrounding the selected thermal energy reservoir compared to the temperatures of the surrounding banks or banks to reduce the loss of thermal energy of the thermal energy reservoir.
  5. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    열 전달 커넥션의 하나의 말단에서의 열적 에너지 소스로부터 다른 말단에서의 열적 에너지 싱크로 또는 그 반대로 열적 에너지를 전달하기 위해 열적 에너지 전달 매체의 기능을 조장 또는 지원 또는 보장하는 방식으로, 열 전달 유체의 펌핑 또는 히트 펌핑 또는 열전기 효과 또는 열이온 방출을 포함하는 외부 에너지의 어플리케이션에 의해, 또는 대류 또는 열싸이펀(thermosyphon) 또는 모세관 작용을 포함하는 자연적 프로세스에 의해, 열적 에너지 전달 커넥션 내에서 또는 열적 에너지 전달 커넥션을 통해서, 열적 에너지 저장고가 열 전달 장치에 연결되고,
    열적 에너지 저장고 외부의 적어도 하나의 열적 에너지 소스 또는 열적 에너지 저장고 내의 적어도 하나의 소스 뱅크는, 열적 에너지 저장고 내의 적어도 하나의 목적지 뱅크 또는 열적 에너지 저장고 외부의 적어도 하나의 열적 에너지 싱크로, 또는 열적 에너지 저장고 내의 적어도 하나의 목적지 뱅크 또는 열적 에너지 저장고 외부의 적어도 하나의 열적 에너지 싱크로부터, 직접적인 열적 에너지 전달 커넥션이 부족하고; 열적 에너지는 여전히 소스와 목적지 사이에서 또는 목적지와 소스 사이에서 전달될 수 있는 것을 특징으로 하는 열적 에너지 저장고.
    3. The method according to claim 1 or 2,
    In a manner that promotes or assists the function of the thermal energy transfer medium to transfer thermal energy from a thermal energy source at one end of the thermal transfer connection to a thermal energy sink at the other end or vice versa, Or by application of external energy, including heat pumping or thermoelectric effects or thermal ion emission, or by natural processes involving convection or thermosyphon or capillary action, within a thermal energy transfer connection or by thermal energy transfer Through the connection, a thermal energy reservoir is connected to the heat transfer device,
    At least one thermal energy source external to the thermal energy reservoir or at least one source bank in the thermal energy reservoir is connected to at least one destination bank in the thermal energy reservoir or to at least one thermal energy sink external to the thermal energy reservoir, Lacks a direct thermal energy transfer connection from at least one destination bank or at least one thermal energy sink outside the thermal energy reservoir; Wherein the thermal energy is still transferable between the source and the destination or between the destination and the source.
  6. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    제1 열적 에너지 전달 커넥션을 이용한 소스로부터의 열적 에너지 전달은 적어도 하나의 중간 뱅크에서 저장된 에너지에 열적 에너지가 추가되어 일시적으로 저장되는 것을 야기하고, 동시에 또는 이전에 또는 후에 열적 에너지는 상기 중간 뱅크로부터 제거되고, 제2 열적 에너지 전달 커넥션을 이용해서 목적지로 전달되는 것을 특징으로 하는 열적 에너지 저장고.
    3. The method according to claim 1 or 2,
    The transfer of thermal energy from a source using a first thermal energy transfer connection causes thermal energy to be added to the stored energy in the at least one intermediate bank to be temporarily stored, and simultaneously, or before or after the thermal energy is transferred from the intermediate bank Removed and delivered to a destination using a second thermal energy transfer connection.
  7. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    적어도 일부 시간에 열적 에너지가 열적 에너지의 하나의 외부 소스 또는 제2 뱅크로부터 열적 에너지의 외부 소스 또는 상기 제2 뱅크의 상기 시간에서의 온도보다 상기 시간에 열적 에너지 저장 물질에서 더 낮은 평균 온도 또는 최고 온도 또는 최저 온도를 갖는 선택된 뱅크로 전달되도록, 열적 에너지 전달의 소스 또는 목적지는 병렬로 또는 순차로 스위칭되고,
    선택된 뱅크는 고정된 온도 감소를 제외한 외부 열적 에너지 소스의 온도 또는 외부 열적 에너지 소스보다 더 낮은 온도 또는 선택된 제2 뱅크의 온도를 갖는 열적 에너지 저장고의 모든 뱅크들 중에서 당해 시점에서 가장 고온의 뱅크이기 때문에 선택되고,
    선택된 뱅크는 당해 시점에서 열적 에너지가 가장 많이 고갈된 뱅크이기 때문에 선택되는 것을 특징으로 하는 열적 에너지 저장고.
    3. The method according to claim 1 or 2,
    Wherein at least some of the time the thermal energy is greater than the temperature at the time of the external source of thermal energy from an external source of thermal energy or an external source of thermal energy from the second bank or at the time of the second bank, The source or destination of the thermal energy transfer is switched in parallel or sequentially so that it is transferred to a selected bank having a temperature or a minimum temperature,
    The selected bank is the hottest bank at that time among all the banks of the thermal energy store having a temperature of the external thermal energy source other than the fixed temperature reduction or a temperature lower than the external thermal energy source or the temperature of the selected second bank Selected,
    Wherein the selected bank is selected because it is the bank in which the most thermal energy is depleted at that time.
  8. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    선택된 뱅크로 열적 에너지가 외부 열적 에너지 소스 또는 제2 뱅크로부터 전달됨과 동시에 또는 그 이후에, 열적 에너지 저장고에서 다른 뱅크로 열적 에너지를 전달하기 위한 포텐셜이 잔존하고, 하나 이상의 추가적인 뱅크에서 순차적으로 열 교환기 수단에 하나 이상의 추가적인 열적 에너지 전달 커넥션을 배치함으로써 잔존 열적 에너지의 전부 또는 일부가 추가적으로 인도되도록, 동시에 또는 순차로 전달될 수 있는 잔존 열적 에너지의 전부 또는 일부를 수용하기 위해 추가적 뱅크들이 선택되고, 하나 이상의 추가적인 뱅크는 각각의 뱅크 내에서 열적 에너지 저장 물질의 평균 온도 또는 최고 온도 또는 최저 온도가 높을수록 조기(早期)에 잔존 열적 에너지의 전부 또는 일부를 수용하는 것을 특징으로 하는 열적 에너지 저장고.
    3. The method according to claim 1 or 2,
    At the same time as or after the transfer of the thermal energy from the external thermal energy source or the second bank to the selected bank, there remains a potential for transferring thermal energy from the thermal energy reservoir to the other bank, Additional banks are selected to accommodate all or part of the remaining thermal energy that can be delivered simultaneously or sequentially so that all or part of the remaining thermal energy is additionally delivered by placing one or more additional thermal energy transfer connections to the means, Wherein the additional banks accommodate all or part of the remaining thermal energy in the early stages as the average temperature or the highest or lowest temperature of the thermal energy storage material in each bank.
  9. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    적어도 일부 시간에 열적 에너지가 열적 에너지의 외부 싱크의 상기 시간에서의 온도보다 상기 시간에 열적 에너지 저장 물질에서 더 높은 평균 온도 또는 최고 온도 또는 최저 온도를 갖는 선택된 뱅크로부터 열적 에너지의 하나의 외부 싱크로 전달되도록, 열적 에너지 전달의 적어도 일부 소스 또는 목적지는 병렬로 또는 순차로 스위칭되는 것을 특징으로 하는 열적 에너지 저장고.
    3. The method according to claim 1 or 2,
    At least some of the time the thermal energy is transferred from the selected bank having the higher average temperature or the highest or lowest temperature in the thermal energy storage material at that time than the temperature at that time of the external sink of thermal energy to one external sink of thermal energy So that at least some of the sources or destinations of the thermal energy transfer are switched in parallel or sequentially.
  10. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    선택된 뱅크로부터 열적 에너지가 외부 열적 에너지 싱크로 전달됨과 동시에 또는 그 이후에, 열적 에너지 저장고에서 다른 뱅크로부터 열적 에너지를 전달하기 위한 포텐셜이 잔존하고, 하나 이상의 추가적 뱅크로 동시에 또는 순차로 전달될 수 있는 잔존 열적 에너지의 전부 또는 일부를 제공하기 위해 추가적 뱅크들이 선택되고, 하나 이상의 추가적인 뱅크는, 마지막 열적 에너지 전달 커넥션에 의해서 마지막 뱅크로부터 외부 열적 에너지 싱크로 잔존 열적 에너지의 전부 또는 일부가 인도되기 전에, 각각의 뱅크 내에서 열적 에너지 저장 물질의 평균 온도 또는 최고 온도 또는 최저 온도가 높을수록 또는 낮을수록 조기(早期)에 잔존 열적 에너지의 전부 또는 일부를 수용하는 것을 특징으로 하는 열적 에너지 저장고.
    3. The method according to claim 1 or 2,
    At the same time as or after the transfer of thermal energy from the selected bank to the external thermal energy sink, there remains a potential for transferring thermal energy from the other bank in the thermal energy reservoir and the remaining potential can be transferred simultaneously or sequentially to one or more additional banks Additional banks are selected to provide all or a portion of the thermal energy and one or more additional banks are connected to the external thermal energy sink by the last thermal energy transfer connection before the whole or a portion of the remaining thermal energy is delivered to the external thermal energy sink, Characterized in that the higher or lower the average temperature or the highest or lowest temperature of the thermal energy storage material in the bank accommodates all or part of the remaining thermal energy at an earlier stage.
  11. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    열적 에너지 저장고로부터 역류(flow back)하는 임의의 열적 에너지 전달 유체의 반환 온도가:
    외부 소스 또는 싱크로 흐르는 열적 에너지 전달 유체가 최적으로 열적 에너지를 전달 또는 수집 또는 반사 또는 생성 또는 변환할 온도;
    태양열 패널로부터의 복사 손실이 최소화되도록 열적 에너지 전달 유체를 낮 동안 태양열 패널로 반환함으로써 태양열 패널이 가능한 효율적으로 열을 수집하도록 동작하는 것;
    태양열 패널 또는 라디에이터로부터 복사 손실이 최대화되도록, 열적 에너지 전달 유체를 밤 동안 태양열 패널로 또는 라디에이터로 반환함으로써 태양열 패널 또는 라디에이터가 가능한 효율적으로 열을 반사하도록 동작하는 것;
    작동이 가장 효율적이라고 설계 및 평가되는 설계 온도 범위 내에서 열적 에너지 전달 유체를 가스 보일러로 반환하는 것; 및
    열적 에너지 전달 유체가 끓지 않고, 난로의 구조가 열적 응력에 기인해서 갈라지지 않을 온도에서 열적 에너지 전달 유체를 장작 난로의 백 보일러(back boiler)로 반환하는 것; 중의 어느 하나에 맞도록, 외부 소스 또는 싱크로부터, 또는 외부 소스 또는 싱크로, 열적 에너지의 전달에서 포함하기 위한 뱅크의 수 또는 순서 또는 상 전이 온도 또는 현재 평균 온도 또는 최고 온도 또는 최저 온도가 선택되는 것을 특징으로 하는 열적 에너지 저장고.
    3. The method according to claim 1 or 2,
    The return temperature of any thermal energy transfer fluid flowing back from the thermal energy reservoir is:
    The temperature at which the thermal energy transfer fluid flowing to an external source or synchro- ny optimally transfers, collects, reflects, generates or converts thermal energy;
    Operating the solar panel to collect heat as efficiently as possible by returning the thermal energy transfer fluid to the solar panel during the day so that radiation losses from the solar panel are minimized;
    Operating the solar panel or radiator to reflect heat as efficiently as possible by returning the thermal energy transfer fluid to the solar panel or radiator during the night so that the radiation loss from the solar panel or radiator is maximized;
    Returning the thermal energy transfer fluid to the gas boiler within a design temperature range that is designed and evaluated to be most efficient in operation; And
    Returning the thermal energy transfer fluid to the back boiler of the wood stove at a temperature at which the thermal energy transfer fluid does not boil and the stove structure is not split due to thermal stress; The number or sequence of banks or the phase transition temperature or the current average temperature or the highest temperature or the lowest temperature for inclusion in the transfer of thermal energy from an external source or sink to an external source or sink, Features a thermal energy storage.
  12. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    열적 에너지의 외부 소스는, 추운 환경에서 빌딩으로부터 배출되는 고온의 공기 또는 따뜻한 환경에서 빌딩으로부터 배출되는 저온의 공기, 또는 목욕 또는 샤워로부터 버려지는 고온의 물, 또는 재사용 전에 냉각을 요하는 열기관에서의 오일, 또는 연료 셀 또는 바이오가스 소화조(digester) 또는 바이오-연료 생산 공장의 프로세스를 포함하는 프로세스로부터의 폐기 또는 잉여 열적 에너지를 포함하는 유체 또는 환경이고,
    열적 에너지 저장고는 유체 또는 환경으로부터 폐기 또는 잉여 열을 캡쳐하기 위해서 사용되고,
    더 낮은 온도 뱅크로부터 더 높은 온도 뱅크로의 열적 에너지 전달 비율은 열적 에너지가 외부 소스로부터 시스템으로 전달되거나 시스템으로부터 외부 싱크로 추출되는 피크 비율보다 더 낮은 것을 특징으로 하는 열적 에너지 저장고.
    3. The method according to claim 1 or 2,
    The external source of thermal energy may be either hot air discharged from the building in a cold environment or cold air discharged from the building in a warm environment or hot water discarded from a bath or shower, Oil or fuel cell or a biogas digester or a process or a process of a bio-fuel production plant,
    The thermal energy reservoir is used to capture waste or excess heat from the fluid or environment,
    Wherein the thermal energy transfer rate from the lower temperature bank to the higher temperature bank is lower than the peak rate at which the thermal energy is transferred from the external source to the system or extracted from the system to the external sink.
  13. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    열적 에너지 저장고는:
    가열 시스템 또는 가열 서비스를 제공하는 것;
    냉각 시스템 또는 냉각 서비스를 제공하는 것;
    냉각 시스템 및 가열 시스템 둘 다로서 동시에 또는 서로 다른 시간에 사용되는 결합된 가열 및 냉각 시스템 또는 동시에 또는 서로 다른 시간에 가열 또는 냉각 서비스를 제공하는 것;
    중앙 또는 분산 공간 가열 시스템;
    물 가열;
    산업용 프로세스-열(process-heat) 또는 냉각을 제공하기 하기 위해서 열적 에너지 전달 유체를 가열 또는 냉각하는 것, 또는 산업용 프로세스의 작동 유체를 직접 가열 또는 냉각하는 것;
    열적 에너지 또는 온도 차를 전기적 또는 기계적 에너지로 변환하는 기계에서 사용하기 위해 열-전달 유체를 가열하는 것;
    중앙 또는 분산 공간 냉각 또는 에어 컨디셔닝 시스템; 및
    냉장 시스템; 중의 어느 하나 또는 조합에 따라서 사용되는 것을 특징으로 하는 열적 에너지 저장고.
    3. The method according to claim 1 or 2,
    The thermal energy pool is:
    Providing a heating system or heating service;
    Providing cooling systems or cooling services;
    Combined heating and cooling systems used simultaneously or at different times as both cooling systems and heating systems, or providing heating or cooling services at the same time or at different times;
    Central or distributed space heating systems;
    Water heating;
    Industrial process - heating or cooling a thermal energy transfer fluid to provide process-heat or cooling, or direct heating or cooling of the working fluid of an industrial process;
    Heating the heat-transfer fluid for use in a machine that converts the thermal energy or temperature difference to electrical or mechanical energy;
    Central or distributed space cooling or air conditioning systems; And
    Refrigeration system; ≪ / RTI > or a combination thereof.
  14. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    열적 에너지 저장고의 적어도 하나의 뱅크는 가열 또는 냉각 또는 결합된 서비스 중 적어도 하나를 위한 열적 저장고로서 사용되거나 가열을 위해 적어도 일부의 시간에 사용되는 적어도 하나의 서비스를 위한 열적 저장고로서 사용되고, 동일한 서비스가 냉각을 위해 적어도 일부의 시간에 사용되거나, 또는,
    열적 에너지 저장고는, 복사 벽(radiant wall) 또는 바닥 밑 가열 또는 복사 천정 또는 냉기 빔(chilled beam) 또는 라디에이터 또는 대형 라디에이터 또는 팬-코일(fan-coil) 라디에이터 또는 공기 조화(air handling) 시스템을 통해서 전달된 공간 가열 또는 냉각을 위해서 사용되거나, 또는,
    열적 에너지 저장고는, 식기 세척기, 세탁기, 냉수 또는 냉각 음료도 제공하는 가열 음료 기계(heated drinks machine); 음식 또는 음료를 위한 가열 자동 판매기(heated vending machine) 또는 냉각 자동 판매기(cooled vending machine); 재사용 가능하고 재충전가능한 가열된 컵 또는 냉각된 컵을 구비하는 기계;를 포함하는 가정용 또는 상업용 또는 산업용 기구 또는 기계 내에서 사용되거나, 또는,
    적어도 하나의 뱅크 또는 전체 열적 에너지 저장고는 가열 배터리(heated battery) 또는 냉각 배터리(cooled battery)로 사용되거나, 또는,
    적어도 하나의 열적 에너지 소스 또는 싱크는, 평판형 태양열 집열기; 진공관형 태양열 집열기; 지붕 타일; 전용 태양열 공기 히터; 광전지 패널; 및 하이브리드 태양열 광전지 패널; 중 어느 것을 포함하는 적어도 하나의 태양열 집열기이거나, 또는,
    적어도 하나의 열적 에너지 소스는, 컴퓨터 프로세서; 마이크로-프로세서; 증폭기; 배터리; 조명 기구; LED 조명; 전기 모터; 내연 기관; 및 제어 및 파워 일렉트로닉스를 포함하는 광전지 태양열 셀; 중 어느 하나 또는 조합을 포함하는 동작시 폐열을 생성하는 전자 어셈블리로부터의 폐열인 것을 특징으로 하는 열적 에너지 저장고.
    3. The method according to claim 1 or 2,
    At least one bank of thermal energy stores is used as a thermal reservoir for at least one of heating or cooling or combined services or as a thermal reservoir for at least one service used for at least some time for heating, Used for at least some time for cooling,
    The thermal energy reservoir may be a radiant wall or floor heating or radiating ceiling or a chilled beam or a radiator or a large radiator or fan-coil radiator or air handling system Used for space heating or cooling, or alternatively,
    The thermal energy reservoir may be a heated drink machine that also provides a dishwasher, washer, cold water or cold beverage; A heated vending machine or a cooled vending machine for food or beverage; A machine equipped with a reusable rechargeable heated cup or a cooled cup, which is used in a home or commercial or industrial appliance or machine,
    The at least one bank or the entire thermal energy reservoir may be used as a heated battery or a cooled battery,
    The at least one thermal energy source or sink comprises: a planar solar collector; Vacuum tube type solar collector; Roof tiles; Dedicated solar air heater; Photovoltaic panels; And hybrid solar photovoltaic panels; Or at least one solar collector including any of the solar collectors,
    The at least one thermal energy source comprises: a computer processor; A micro-processor; amplifier; battery; Lighting equipment; LED lighting; Electric motor; Internal combustion engine; And a photovoltaic solar cell comprising control and power electronics; ≪ / RTI > is a waste heat from an electronic assembly that generates waste heat in operation, including any one or combination of the two.
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