KR20130108079A - 열을 저장하기 위한 장치 및 방법 - Google Patents

열을 저장하기 위한 장치 및 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR20130108079A
KR20130108079A KR1020127031761A KR20127031761A KR20130108079A KR 20130108079 A KR20130108079 A KR 20130108079A KR 1020127031761 A KR1020127031761 A KR 1020127031761A KR 20127031761 A KR20127031761 A KR 20127031761A KR 20130108079 A KR20130108079 A KR 20130108079A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
storage medium
heat storage
heat
container
volume
Prior art date
Application number
KR1020127031761A
Other languages
English (en)
Inventor
유르겐 보르트만
클라우스 새퍼
미하엘 루츠
파비안 셀러
마르틴 개르트너
펠릭스 마요
케르스틴 쉴레-아른트
오또 마흐하머
권터 후버
슈테판 마우어
Original Assignee
바스프 에스이
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 바스프 에스이 filed Critical 바스프 에스이
Publication of KR20130108079A publication Critical patent/KR20130108079A/ko

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
    • F28D20/00—Heat storage plants or apparatus in general; Regenerative heat-exchange apparatus not covered by groups F28D17/00 or F28D19/00
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
    • F28D20/00—Heat storage plants or apparatus in general; Regenerative heat-exchange apparatus not covered by groups F28D17/00 or F28D19/00
    • F28D20/0034—Heat storage plants or apparatus in general; Regenerative heat-exchange apparatus not covered by groups F28D17/00 or F28D19/00 using liquid heat storage material
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24D—DOMESTIC- OR SPACE-HEATING SYSTEMS, e.g. CENTRAL HEATING SYSTEMS; DOMESTIC HOT-WATER SUPPLY SYSTEMS; ELEMENTS OR COMPONENTS THEREFOR
    • F24D11/00—Central heating systems using heat accumulated in storage masses
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24H—FLUID HEATERS, e.g. WATER OR AIR HEATERS, HAVING HEAT-GENERATING MEANS, e.g. HEAT PUMPS, IN GENERAL
    • F24H7/00—Storage heaters, i.e. heaters in which the energy is stored as heat in masses for subsequent release
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24S—SOLAR HEAT COLLECTORS; SOLAR HEAT SYSTEMS
    • F24S60/00—Arrangements for storing heat collected by solar heat collectors
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
    • F28D20/00—Heat storage plants or apparatus in general; Regenerative heat-exchange apparatus not covered by groups F28D17/00 or F28D19/00
    • F28D20/0034—Heat storage plants or apparatus in general; Regenerative heat-exchange apparatus not covered by groups F28D17/00 or F28D19/00 using liquid heat storage material
    • F28D20/0039—Heat storage plants or apparatus in general; Regenerative heat-exchange apparatus not covered by groups F28D17/00 or F28D19/00 using liquid heat storage material with stratification of the heat storage material
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
    • F28D20/00—Heat storage plants or apparatus in general; Regenerative heat-exchange apparatus not covered by groups F28D17/00 or F28D19/00
    • F28D2020/0065—Details, e.g. particular heat storage tanks, auxiliary members within tanks
    • F28D2020/0086—Partitions
    • F28D2020/0091—Partitions flexible
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F2265/00—Safety or protection arrangements; Arrangements for preventing malfunction
    • F28F2265/14—Safety or protection arrangements; Arrangements for preventing malfunction for preventing damage by freezing, e.g. for accommodating volume expansion
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/40—Solar thermal energy, e.g. solar towers
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/14—Thermal energy storage

Abstract

본 발명은 열을 저장하기 위해 열을 흡수하고 이 저장된 열을 사용하기 위해 열을 방출하는 열 저장 매체, 및 열 저장 매체를 보유하기 위한 용기를 포함하는 열을 저장하기 위한 장치로서, 용기는 기밀 커버로 밀폐되고, 장치는 온도 상승으로 인한 열 저장 매체(3)의 용적 증가 및 온도 하강으로 인한 용적 감소를 보상하기 위한 용적 보상 수단을 포함하는 장치에 관한 것이다. 본 발명은 또한 열을 열 저장 매체로 전달하여 열을 저장하거나 열을 열 저장 매체로부터 열 전달체로 방출하여 열을 사용하는 열을 저장하기 위한 방법으로서, 열 저장 매체는 기밀 커버로 밀폐된 용기 내에 보유되고, 열 저장 매체(3)의 용적 팽창은 용기(1)의 용적 증가에 의해 또는 용기(1)로부터 완충 용기(21; 63, 65)로 흐르는 열 저장 매체(3)에 의해 보상되고, 열 저장 매체(3)의 용적 감소는 용기(1)의 용적 감소에 의해 또는 완충 용기(21; 63, 65)로부터 용기(1)로 흐르는 열 저장 매체(3)에 의해 보상되는 것인 방법에 관한 것이다.

Description

열을 저장하기 위한 장치 및 방법{DEVICE AND METHOD FOR STORING HEAT}
본 발명은 열을 저장하기 위해 열을 흡수하고 이 저장된 열을 사용하기 위해 열을 방출하는 열 저장 매체, 및 열 저장 매체를 보유하기 위한 용기를 포함하는 열을 저장하기 위한 장치로서, 용기는 기밀 커버로 밀폐되는 것인 장치에 기초한다. 본 발명은 또한, 열 교환기에서 열을 열 전달체로부터 열 저장 매체로 전달하거나, 열 교환기에서 열을 열 저장 매체로부터 열 전달체로 방출하는 열을 저장하는 방법으로서, 열 저장 매체가 기밀 커버로 밀폐된 용기 내에 보유되는 것인 방법에 기초한다.
열을 저장하기 위한 장치 및 방법은 예를 들면 태양 발전소에서 사용된다. 열을 저장하기 위한 장치 또는 방법을 이용함으로써, 태양 발전소는 밤과 같이 태양이 없는 동안에도 중단되지 않고 조작될 수 있다. 중단되지 않고 조작되도록, 대형 태양 발전소는 매우 큰 열 저장 탱크를 요한다. 예를 들면, 50 MW의 전기 전력으로 현재 널리 조작되는 파라볼릭 트로프식(parabolic trough) 태양 발전소에서, 열 저장 매체로서 28,000 톤 이하의 염을 포함하는 염 저장 탱크가 사용된다. 염은 2개의 2중 배열된 탱크에 저장된다. 일광의 영향 하에, 태양 장에서 가열된 열 전달 매체는 콜드 탱크(cold tank)로부터 핫 탱크(hot tank)로 이동된다. 로딩되지 않을 때, 열 저장 매체는 핫 탱크로부터 제거되고 발전소에서 냉각되면서 전기 에너지를 생성한다. 냉각된 열 저장 매체는 콜드 탱크로 복귀한다.
더 높은 전력으로 또는 중단 없이 더 긴 기간에 걸쳐 태양 발전소를 조작할 수 있도록, 현재 공지된 열을 저장하기 위한 장치와 비교하여 훨씬 더 큰 열 저장 탱크가 필요하다. 이런 경우, 한편, 다수의 더 작은 저장 탱크를 사용할 수 있거나(대면적 요건을 수반할 수 있지만), 큰 저장 탱크를 사용할 수 있다.
믿을 수 없을 정도로 큰 힘이 용기의 외피에 작용함으로써 용기에서 부압이 형성되는 것을 방지하기 위해, 용기 내의 점유되지 않은 용적을 가스로 충전한다. 산화 가능한 열 저장 매체의 경우, 산화를 피하는 것이 또한 필요하다. 이를 위해, 예를 들면, 열 저장 매체로 충전되지 않은 용적을 점유하기 위해 질소를 사용한다. 산화될 수 없는 열 저장 매체의 경우, 이를 위해 공기를 또한 사용할 수 있다.
저장 시스템 내에 온도가 변화하는 경우, 용적은 열 저장 매체의 열 팽창으로 인한 열 저장 매체 변화에 의해 점유된다. 가스 탱크 내용물의 용적은 이런 경우 특히 현저한 정도로 변한다. 용기의 설계로 인한 고압의 출현이 많은 경비를 필요로 한다. 이런 이유로, 용기의 외피에의 추가의 압력 부하가 방지되어야 한다. 이를 위해, 주변 압력에서 큰 용기를 조작하는 것이 바람직하다. 현재, 용적이 증가할 때 가스를 주변으로 배출함으로써 열 저장 매체의 열 팽창으로 인한 용적 변화가 보장된다. 이어서, 가스는 열 저장 매체의 온도가 하강할 때 재공급되는 것이 필요하다. 이는 상응하는 변화를 보상할 수 있도록 가스의 조달 및 제공을 요한다. 높은 증기압을 갖는 열 저장 매체를 사용할 때, 이것은 핫 저장 상에서의 증발 및 콜드 저장 상에서의 응축에 의해 야기되는 특히 큰 가스 교환 분량을 제공하기 위해 필요하다.
오일과 같은 산화에 민감한 열 저장 매체의 경우, 가스는 불활성화 기능을 수행한다. 심지어 적은 농도에서도, 산소는 열 저장 매체의 산화 공정을 발생시키고, 이런 경우 치명적인, 예를 들면 불용성인 생성물이 형성될 수 있다. 바람직하지 않은 침전물은 이의 결과로 생길 수 있다. 열 저장 매체의 저장 용량은 또한 불용성 생성물의 형성에 의해 영향을 받는다. 현재, 이러한 바람직하지 않은 침전물을 제거하기 위해 증류에 의한 고비점 성분의 분리를 수행할 수 있다. 대안으로서, 침전물이 형성된 열 저장 매체를 대체한다. 가연성 열 저장 매체의 경우, 상당한 증기압과 함께 충분히 높은 농도의 산소는 또한 폭발 위험을 발생시킬 수 있다. 예를 들면, 질산염 용융물을 사용할 때 열 저장 매체로서 산화에 민감하지 않은 물질의 경우, 상기 장치는 예를 들면 또한 용적 변화를 보상하기 위한 가스로서 공기로 조작될 수 있다.
특히 불활성 가스를 갖는 가스 오버헤드가 필요할 때, 높은 조작 비용이 포함된다. 액체 질소는 증발되고 열 저장 매체로 전달되는 태양 발전소에서의 용적 보상에 현재 사용된다. 개소미터로도 칭하는 가변 용적을 갖는 대형 등압 가스 저장 탱크를 사용함으로써, 가스 완충 시스템을 구성할 수 있다. 가변 용적으로 인해, 과량의 가스가 가열 동안 수집되고 냉각 동안 배출될 수 있다. 그러나, 이러한 개소미터의 사용은 상당한 증기압을 갖는 열 저장 매체를 사용할 때 문제가 되는데, 왜냐하면 열 저장 매체가 개소미터로 응축하기 때문이다. 응축을 방지하기 위해, 가스에서 증발하는 열 저장 매체를 효과적으로 응축하고 이를 재사용하는 냉각기를 갖는 것이 필요하다. 그러나, 이 장치는 구성하고 조작하기에 매우 정교하다.
또한, 유동식 뚜껑 탱크가 또한 공지되어 있다. 그러나, 유동식 뚜껑은 일반적으로 완전히 기밀로 제조되지 않고, 예를 들면 용기 벽과의 벽 시일을 갖는다. 예를 들면, 제2 실링 시스템을 사용하여 기밀의 개선을 성취한다. 그러나, 열 저장 탱크의 고온에 의한 사용을 위해, 이 해결책은 충분하지 않다. 산소가 높은 저장 온도에서 산화에 민감한 재료 및 바람직하지 않은 고체에 도달할 수 있거나, 또한 바람직하지 않은 불활성 가스, 예컨대 탄소를 포함하는 열 저장 매체의 경우에는 일산화탄소 또는 이산화탄소가 산화에 의해 형성될 수 있다. 황을 함유하는 열 저장 매체를 사용할 때에는, 이산화황 및 삼산화황이 형성될 수 있어서, 부식에 의해 용기 벽을 손상시킬 수 있다.
본 발명의 목적은 선행 기술로부터 공지된 단점을 갖지 않고 심지어 고온에서도 신뢰도 있게 조작될 수 있는 열을 저장하기 위한 장치를 제공하는 것이다.
상기 목적은 열을 저장하기 위해 열을 흡수하고 이 저장된 열을 사용하기 위해 열을 방출하는 열 저장 매체, 및 열 저장 매체를 보유하기 위한 용기를 포함하는 열을 저장하기 위한 장치로서, 용기는 기밀 커버로 밀폐되고, 장치는 온도 상승으로 인한 열 저장 매체의 용적 증가 및 온도 하강으로 인한 열 저장 매체의 용적 감소를 보상하기 위한 용적 보상 수단을 포함하는 장치에 의해 성취된다.
상기 목적은 또한 열을 열 저장 매체로 전달하여 열을 저장하거나 열을 열 저장 매체로부터 열 전달체로 방출하여 열을 사용하는 열을 저장하기 위한 방법으로서, 열 저장 매체는 기밀 커버로 밀폐된 용기 내에 보유되고, 열 저장 매체의 용적 팽창은 용기의 용적 증가에 의해 또는 용기로부터 완충 용기로 흐르는 열 저장 매체에 의해 보상되고, 열 저장 매체의 용적 감소는 용기의 용적 감소에 의해 또는 완충 용기로부터 용기로 흐르는 열 저장 매체에 의해 보상되는 것인 방법에 의해 성취된다.
본 발명에 따른 장치는 특히 산화 민감 및/또는 저비점 물질을 열 저장 매체로서 사용할 때 적합하다.
용기의 기밀 커버는 산소가 외부로부터 열 저장 매체에 도달할 수 있는 것을 방지한다. 이는 또한 시스템에 포함된 가스가 탈출할 수 있는 것을 방지한다. 또한, 용적 보상 수단의 사용에 의해, 용기가 용적 변화를 보상할 수 있는 어떠한 가스도 포함하지 않아야 하는 것이 특히 유리하다. 열 저장 매체의 용적 변화는 오직 용기를 더 크거나 더 작게 만듦으로써 또는 대안으로 완충 용기로 흐르는 열 저장 매체에 의해 보상된다.
제1 실시양태에서, 용적 보상 수단은 용기의 가요성 커버를 포함한다. 용기의 가요성 커버는 예를 들면, 커버의 엣지에서의 시일이 파괴되는 일 없이, 열 저장 매체의 용적이 팽창할 때 상승하고 열 저장 매체의 용적이 감소할 때 다시 하강하는 적합한 용기 뚜껑에 의해 제조된다. 특히, 가요성 커버가 열 저장 매체의 용적이 증가할 때 팽창하고 열 저장 매체의 용적이 감소할 때 수축하는 가요성 구역을 포함할 수 있다. 뚜껑의 가요성 구역은 전체 커버에 걸쳐 팽창할 수 있거나 대안으로 커버의 일부를 오직 점유할 수 있다. 가요성 구역이 커버의 일부를 오직 점유하는 경우, 예를 들면 커버의 일부가 용적이 증가할 때 팽창할 수 있는 보상기 형태로 구성될 수 있다. 이러한 보상기는 예를 들면 벨로우(bellow) 형태를 갖는다. 대안으로서, 열 저장 매체의 용적에 따라 용기의 커버의 상승 및 하강이 보상기로서 구성된 구역을 사용함으로써 또한 성취될 수 있다. 용기의 커버에서의 가요성 구역을 통해, 커버를 용기에 확고히, 특히 용기에 기밀로 연결할 수 있다. 용접에 의해 예를 들면 연결을 수행할 수 있다.
큰 용적 증가가 열 저장 매체 위의 가스로 인해 발생하는 것을 방지하기 위해, 가스 분리기가 유리한 실시양태에서 제공된다. 저비점 물질 및/또는 불활성 가스가 이 가스 분리기에 의해 용기로부터 제거될 수 있다. 당업자에게 공지된 임의의 바람직한 가스 분리기가 이에 사용될 수 있다.
대안적인 실시양태에서, 용적 보상 수단은 열 저장 매체의 용적이 증가할 때 열 저장 매체의 일부가 흐를 수 있는 완충 용기를 포함한다. 열 저장 매체의 용적이 감소할 때, 열 저장 매체는 상응하게 완충 용기로부터 흐르고 용기로 돌아간다. 완충 용기를 등압으로 조작할 수 있도록, 완충 용기에 대해 상기 기재된 바와 같은 가요성 커버를 갖는 완충 용기를 제공할 수 있다. 대안으로서, 가스 오버헤드를 갖는 완충 용기를 또한 조작할 수 있고, 이런 경우 완충 용기가 열 저장 매체로 충전될 때 가스가 완충 용기로부터 제거되고 열 저장 매체가 완충 용기로부터 제거될 때 가스가 완충 용기로 다시 흐른다. 이를 이해, 예를 들면, 유출 가스를 수신하고 가스가 완충 용기로 다시 흐를 수 있는 분리 가스 저장 탱크를 제공할 수 있다. 대안으로서, 현재 공지된 시스템에서처럼, 또한, 열 저장 매체의 용적이 증가할 때 가스가 완충 용기로부터 흐르게 하고, 가스를 가스 저장 장치로부터 완충 용기로 다시 공급할 수 있다. 용기에서의 가스 오버헤드를 갖는 용적 보상과 비교시의 이점은 완충 용기의 용적이 매우 훨씬 더 작게 유지될 수 있고 매우 훨씬 더 적은 양의 가스가 따라서 필요하다는 점이다. 다른 이점은 저장 매체의 열 팽창이 오직 완충될 필요가 있다는 점이다. 상당한 증기압을 갖는 열 저장 매체의 경우 응축 및 가스 공간의 열 팽창으로 인해, 선행 기술의 시스템에서 우세하는, 완충하고자 하는 용적 변화가 필요하지 않다.
완충 용기를 사용하는 경우, 열 저장 매체의 용적이 증가할 때, 열 저장 매체를 용기 바닥의 구역에서 용기로부터 펌프질하고 완충 용기로 전달하는 것이 바람직하다. 상응하게, 용기의 열 저장 매체의 용적이 감소할 때, 완충 용기로부터의 열 저장 매체는 동일한 라인을 통해 용기로 다시 복귀한다.
완충 용기의 사용은 열을 저장하기 위해 사용되는 용기를 일정한 용적의 열 저장 매체로 조작할 수 있게 한다. 각각, 용적이 증가할 때 용기로부터 과량의 열 저장 매체를 배출할 수 있도록, 또는 용적이 감소할 때 용기로 필요한 양의 열 저장 매체를 전달할 수 있도록, 적합한 용적 제어가 유리하다. 가스 열 저장 매체를 덮는 저장 플레이트의 위치 검출에 의해 예를 들면 용적 제어를 수행할 수 있다. 저장 플레이트가 하강하자마자, 완충 용기로부터의 열 저장 매체는 용기로 전달되고, 저장 플레이트가 상승할 때 액체는 용기로부터 완충 용기로 배출된다. 예를 들면, 변화가능한 펌프질 방향을 갖는 펌프 시스템에 의해 완충 용기로부터 용기로의 열 저장 매체의 전달, 및 용기로부터 완충 용기로의 이의 배출을 수행할 수 있다. 이런 경우 용적 제어에 의해 펌프 시스템을 제어하는 것이 바람직하다.
적합한 센서의 도움으로 저장 플레이트의 위치 변화를 예를 들면 기록할 수 있다. 이를 위해 사용할 수 있는 센서는 예를 들면 계량 기술에서 사용되는 위치 센서 및 힘 센서이다. 임의로 스트레인 게이지에 의한 힘 측정과 병렬 연결된 복수의 예를 들면 표준 계량 셀을 사용할 수 있다.
사용되는 열 저장 매체에 열을 제공하거나, 열 저장 매체로부터 열을 제거할 수 있도록, 제1 실시양태에서 열 저장 매체가 열 전달체로부터 열을 흡수하거나 열 전달체로 열을 방출하는 적합한 열 교환기로 용기로부터 이것을 전달한다. 대안적인 실시양태에서, 열 저장 매체는 열 전달체로서 직접 사용된다. 이런 경우, 예를 들면 태양 발전소에서, 열 저장 매체를 태양 장에서 가열하여 열을 저장하고 용기로 전달할 수 있다. 열을 사용하기 위해, 열 저장 매체를 이후 예를 들면 열 교환기에서 사용하여 터빈을 조작하기 위한 과열 스트림을 생성시킬 수 있고, 이것은 전기 생성을 위한 생성기를 구동시킨다. 열 저장 매체를 추출하기 위해, 액침 펌프를 통상적으로 사용하고, 이것은 열 저장 매체로 돌출한다. 공지된 시스템에서, 액침 펌프를 용기의 중간에 중앙으로 배열한다. 그러나, 특히 가요성 커버를 갖는 용기를 사용할 때, 이러한 배열은 액침 펌프를 밀폐하는 추가의 가요성 구역을 요한다. 이를 회피하기 위해, 바람직한 실시양태에서, 예를 들면 액침 펌프가 용기로 측면으로 돌출하도록 만들 수 있다. 따라서, 액침 펌프는 용기의 임의의 가동 부분을 통해 침투하지 않는다. 용기로의 측면 돌출 이외에, 대안으로서 용기에 연결되고 액침 펌프가 배열되지 않은 챔버를 또한 제공할 수 있다. 이런 경우 챔버는 유리하게는 오직 벽에 의해 용기로부터 분리되어, 용기 및 챔버는 전체적으로 통합 형성된다. 이는 2개의 독립 구성성분이 절연될 필요가 없다는 이점을 갖고, 오히려, 용기 및 챔버에 통상의 절연이 충분하다. 벽 내의 개구와 같은 적합한 공급장치에 의해, 열 저장 매체는 챔버로 흐를 수 있고 액침 펌프의 도움으로 챔버로부터 추출될 수 있다. 이런 경우 개구는 유리하게는 하부 구역에 위치한다.
완충 용기를 사용할 때, 액침 펌프를 용기에 측면으로 제공하거나, 액침 펌프가 배열되는 챔버를 마찬가지로 제공할 수 있다. 그러나, 선행 기술로부터 공지된 것처럼, 완충 용기가 사용될 때 액침 펌프가 용기에서 중앙으로 배열되는 것이 바람직하다.
특히 바람직한 실시양태에서, 열 저장 장치 탱크는 수온약층 저장 장치라고도 칭하는 층상 저장 탱크로서 형성된다. 층상 저장 탱크로서 저장 장치를 구성함으로써, 선행 기술로부터 공지된 빈 제2 저장 탱크가 필요 없게 된다. 핫 저장 탱크로부터 콜드 저장 탱크로, 또는 콜드 저장 탱크로부터 핫 저장 탱크로 열 저장 재료를 각각 펌프질하는 것이 필요하지 않다.
층상 저장 탱크에서, 열 저장 매체에서 온도 구배가 발생한다. 온열 저장 매체가 보통 차가울 때 열 저장 매체보다 더 가벼우므로, 층상 저장 탱크의 상부 구역에 온열 저장 매체가 있고 하부 구역에 냉열 저장 매체가 있다. 이러한 효과로 인해, 용기에서 온도 구배가 안정화된다. 용기는 상부 구역에서 뜨겁고 하부 구역에서 차갑다. 열 저장 매체에 의해 로딩할 때, 온열 저장 매체가 상부 구역에서의 층상 저장 탱크로 전달된다. 동일 양으로, 차가운 재료가 층상 저장 탱크의 바닥에서 배출된다. 상응하게, 열 저장 탱크를 로딩하지 않을 때, 즉 열 저장 탱크에 저장된 열을 사용하기 위해, 온열 저장 매체를 열 저장 탱크의 상부 구역으로부터 제거하고 냉열 저장 매체를 바닥으로 공급한다.
열 전도율이 낮은 열 저장 매체를 사용할 때 층상 저장 탱크를 사용하는 것이 특히 유리하다. 열 전도율이 높은 열 저장 매체의 경우, 비대류 열 전도가 핫 구역으로부터 콜드 구역으로 층상 저장 탱크에서 발생하고, 온도 평행이 발생한다. 이 효과는 열을 빈약하게 전도하는 재료의 경우 그렇게 뚜렷하지 않아, 온도 차이가 심지어 장기간에 걸쳐 열 저장 장치에서 유지된다.
층상 저장 탱크로 구성된 열 저장 장치의 단면적이 작게 유지될 때, 장치에 저장된 사용 가능한 열의 양은 높게 유지될 수 있고 따라서 효율이 개선될 수 있다. 작은 단면적 이외에, 이런 경우 용기의 높이가 높은 것이 유리하다. 그러나, 용기의 높이는 용기 벽이 로딩될 때 열 저장 매체의 정수압에 의해 제한된다. 예를 들면, 층상 저장 탱크로 구성된 복수의 열 저장 장치를 직렬로 연결함으로써 열 저장 매체에 상응하게 큰 용적을 성취할 수 있다. 이런 경우, 직렬로 연결된 열 저장 매체를 보유하기 위한 각각의 용기에 용적 보상 수단이 구비되는 것이 특히 유리하다. 그러나, 완충 용기를 용적 보상 수단으로서 사용하는 경우, 직렬로 연결된 열 저장 매체를 보유하기 위한 모든 용기가 완충 용기에 또한 연결될 수 있다.
본 발명에 따른 열 저장 장치 및 열 저장 방법이 특히 태양 발전소의 조작에 적합하다. 이런 경우, 태양 발전소에서 생성된 열이 열 저장 매체로 전달된다. 액체 열 저장 매체를 사용할 때, 열 저장 매체를 동시에 열 전달체로서 사용할 수 있다. 대안으로서, 태양 발전소에서 생성된 열을 흡수하고 이어서 적합한 열 교환기에서 열 저장 매체로 열을 방출하는 열 전달체를 또한 사용할 수 있다.
본 발명에 따른 장치 및 본 발명에 따른 방법을 사용할 수 있는 태양 발전소는 예를 들면 파라볼릭 트로프식 태양 발전소이다.
충분히 큰 양의 열을 흡수하고 충분히 높은 온도에서 열 저장 장치를 조작할 수 있도록(태양 발전소에서 터빈을 조작하기에 충분하다), 예를 들면, 상응하는 온도에서 안정한 열 저장 매체를 사용하는 것이 필요하다. 예를 들면, 염 용융물을 열 저장 매체로서 사용할 수 있다. 그러나, 염 용융물, 특히 칼륨 또는 티탄을 포함하는 것은 매우 고가이고 필요한 많은 양에 상당한 투자를 발생시킨다. 또한, 필요한 많은 양으로 인해 자원이 거의 없어져서, 대안이 필요하다. 대안으로서, 예를 들면, 황을 포함하는 열 저장 매체를 사용할 수 있다. 황은 연료의 탈황시 폐기물로서 형성되고, 비교적 적은 비용으로 많은 양으로 얻을 수 있다. 특히 원소 황은 황을 포함하는 열 저장 매체로서 적합하다. 증기압 및 융점을 조정하기 위해, 황에 음이온을 포함하는 1종 이상의 첨가제를 공급하는 것이 유리하다.
음이온을 포함하는 적합한 첨가제는 특히 예를 들면 황의 조작 온도에서 황 산화물, 황 할로겐화물 또는 황 옥시할로겐화물과 같은 산화 생성물로 산화되지 않는 것이다. 음이온을 포함하는 첨가제가 황 중에 잘 용해될 수 있다는 것이 또한 유리하다.
음이온을 포함하는 바람직한 첨가제는 단원자 또는 다원자, 단독 또는 다중 음 하전 음이온을 갖는 주기율표의 금속의 이온 화합물이다.
이온 화합물의 금속은 예를 들면 알칼리 금속, 바람직하게는 나트륨, 칼륨; 알칼리 토금속, 바람직하게는 마그네슘, 칼슘, 바륨; 주기율표의 13족 금속, 바람직하게는 알루미늄; 전이 금속, 바람직하게는 망간, 철, 코발트, 니켈, 구리, 아연이다.
이러한 음이온의 예로는 할로겐화물 및 다할로겐화물, 예를 들면 플루오라이드, 클로라이드, 브로마이드, 요오다이드, 트리요오다이드; 칼코게나이드 및 폴리칼코게나이드, 예를 들면 옥사이드, 히드록사이드, 설파이드, 황화수소, 디설파이드, 트리설파이드, 테트라설파이드, 펜타설파이드, 헥사설파이드, 셀레나이드, 텔루라이드; 프니코게나이드, 예를 들면 아미드, 이미드, 니트라이드, 포스파이드, 아르세나이드; 유사할로겐화물, 예를 들면 시아나이드, 시아네이트, 티오시아네이트; 착음이온, 예를 들면 포스페이트, 하이드로겐 포스페이트, 디하이드로겐 포스페이트, 설페이트, 하이드로겐 설페이트; 설파이트, 하이드로겐 설파이트, 티오설페이트, 헥사시아노퍼레이트, 테트라클로로알루미네이트, 테트라클로로퍼레이트를 들 수 있다.
음이온을 포함하는 첨가제의 예로는 염화알루미늄(Ⅲ), 염화철(Ⅲ), 황화철(Ⅱ), 브롬화나트륨, 브롬화칼륨, 요오드화나트륨, 요오드화칼륨, 칼륨 티오시아네이트, 나트륨 티오시아네이트, 이나트륨 설파이드(Na2S), 이나트륨 테트라설파이드(Na2S4), 이나트륨 펜타설파이드(Na2S5), 이칼륨 펜타설파이드(K2S5), 이칼륨 헥사설파이드(K2S6), 칼슘 테트라설파이드(CaS4), 바륨 트리설파이드(BaS3), 이칼륨 셀레나이드(K2Se), 트리칼륨 포스파이드(K3P), 칼륨 헥사시아노퍼레이트(Ⅱ), 칼륨 헥사시아노퍼레이트(Ⅲ), 구리(Ⅰ) 티오시아네이트, 칼륨 트리요오다이드, 세슘 트리요오다이드, 수산화나트륨, 수산화칼륨, 수산화세슘, 산화나트륨, 산화칼륨, 산화세슘, 시안화칼륨, 칼륨 시아네이트, 나트륨 테트라알루미네이트, 망간(Ⅱ) 설파이드, 코발트(Ⅱ) 설파이드, 니켈(Ⅱ) 설파이드, 구리(Ⅱ) 설파이드, 아연 설파이드, 트리나트륨 포스페이트, 이나트륨 하이드로겐 포스페이트, 나트륨 디하이드로겐 포스페이트, 이나트륨 설페이트, 나트륨 하이드로겐 설페이트, 이나트륨 설파이트, 나트륨 하이드로겐 설파이트, 나트륨 티오설페이트, 트리칼륨 포스페이트, 이칼륨 하이드로겐 포스페이트, 칼륨 디하이드로겐 포스페이트, 이칼륨 설페이트, 칼륨 하이드로겐 설페이트, 이칼륨 설파이트, 칼륨 하이드로겐 설파이트, 칼륨 티오설페이트를 들 수 있다.
본 발명과 관련하여 음이온을 포함하는 첨가제는 또한 단원자 또는 다원자, 형식상, 단일 또는 다중 음 하전 음이온, 바람직하게는 비금속 원자로 이루어진 음이온을 갖는 주기율표의 금속의 2종 이상의 화합물의 혼합물이다. 현재 지식 상태에 따르면, 개별 구성성분의 분량 비율은 중요하지 않다.
본 발명에 따른 혼합물은 바람직하게는 각각의 경우 본 발명에 따른 혼합물의 총 질량으로 표현될 때 50 내지 99.999 중량% 범위, 바람직하게는 80 내지 99.99 중량% 범위, 특히 바람직하게는 90 내지 99.9 중량% 범위의 원소 황을 포함한다.
본 발명에 따른 혼합물은 바람직하게는 각각의 경우 본 발명에 따른 혼합물의 총 질량으로 표현될 때 0.001 내지 50 중량% 범위, 바람직하게는 0.01 내지 20 중량% 범위, 특히 바람직하게는 0.1 내지 10 중량% 범위의 음이온 함유 첨가제를 포함한다.
본 발명에 따른 혼합물은 추가로 첨가된 물질, 예를 들면 혼합물의 융점을 감소시키는 첨가제를 포함할 수 있다. 추가로 첨가된 물질의 비율은 일반적으로 각각의 경우 상기 혼합물의 총 질량으로 표현될 때 0.01 내지 50 중량% 범위이다.
하기 일반식의 알칼리 금속 폴리설파이드의 혼합물을 또한 사용할 수 있다:
(M1 xM2 (1-x))2Sy
[식 중, M1, M2는 Li, Na, K, Rb, Cs이고, M1은 M2와 다르고, 0.05≤x≤O.95이고, 2.0≤y≤6.0이다].
본 발명의 바람직한 실시양태에서, M1은 K이고, M2는 Na이다.
본 발명의 다른 바람직한 실시양태에서, 0.20≤x≤0.95이다. 본 발명의 특히 바람직한 실시양태에서, 0.50≤x≤0.90이다.
본 발명의 다른 바람직한 실시양태에서, 3.0≤y≤6.0이다. 본 발명의 특히 바람직한 실시양태에서, y는 4.0, 5.0 또는 6.0이다.
본 발명의 특히 바람직한 실시양태에서, M1은 K이고, M2는 Na이고, 0.20≤x≤O.95이고, 3.0≤y≤6.0이다.
본 발명의 더 특히 바람직한 실시양태에서, M1은 K이고, M2는 Na이고, 0.50≤x≤O.90이고, y는 4.0, 5.0 또는 6.0이다.
하기 일반식의 알칼리 금속 폴리설파이드 및 알칼리 금속 티오시아네이트의 혼합물이 마찬가지로 적합하다:
((M1 xM2 (1-x))2Sy)m(M3 zM4 (1-z)SCN)(1-m)
[식 중, M1, M2, M3, M4는 Li, Na, K, Rb, Cs이고, M1은 M2와 다르고, M3은 M4와 다르고, 0.05≤x≤1이고, 0.05≤z≤1이고, 2.0≤y≤6.0이고, m은 0.05≤m≤O.95의 몰 분획이다].
본 발명의 바람직한 실시양태에서, M1 및 M3은 K이고, M2 및 M4는 Na이다.
본 발명의 다른 바람직한 실시양태에서, 0.20≤x≤1이다. 본 발명의 특히 바람직한 실시양태에서, 0.50≤x≤1이다.
본 발명의 다른 바람직한 실시양태에서, 3.0≤y≤6.0이다. 본 발명의 특히 바람직한 실시양태에서, y는 4.0, 5.0 또는 6.0이다.
본 발명의 다른 바람직한 실시양태에서, 0.20≤z≤1이다. 본 발명의 특히 바람직한 실시양태에서, 0.50≤z≤1이다.
본 발명의 다른 바람직한 실시양태에서, 0.20≤m≤O.80이다. 본 발명의 특히 바람직한 실시양태에서, 0.33≤m≤0.80이다.
본 발명의 특히 바람직한 실시양태에서, M1 및 M3은 K이고, M2 및 M4는 Na이고, 0.20≤x≤1이고, 0.20≤z≤0.95이고, 3.0≤y≤6.0이고, 0.20≤m≤O.95이다. 본 발명의 다른 특히 바람직한 실시양태에서, M1 및 M3은 K이고, M2 및 M4는 Na이고, O.50≤x≤1이고, 0.50≤z≤0.95이고, y는 4.0, 5.0 또는 6.0이고, 0.33≤m≤O.80이다.
본 발명의 다른 특히 바람직한 실시양태에서, M1 및 M3은 K이고, x는 1이고, z는 1이고, y는 4.0, 5.0 또는 6.0이고, 0.33≤m≤0.80이다.
본 발명의 다른 특히 바람직한 실시양태에서, M1 및 M3은 K이고, x는 1이고, z는 1이고, y는 4이고, m은 0.5이다.
본 발명의 다른 특히 바람직한 실시양태에서, M1 및 M3은 K이고, x는 1이고, z는 1이고, y는 5이고, m은 0.5이다.
본 발명의 다른 특히 바람직한 실시양태에서, M1 및 M3은 K이고, x는 1이고, z는 1이고, y는 6이고, m은 0.5이다.
산화에 민감하고 높은 증기압을 갖는 열 저장 매체를 특히 층상 저장 탱크에서 사용하는 것이 유리하다.
용적 보상에 대해 완충 용기를 사용할 때, 무시할 수 없는 증기압을 갖는 열 저장 매체가 사용되는 경우 완충 용기를 차갑게 조작하고 이것을 불활성 가스로 덮는 것이 바람직하다. 완충 용기의 콜드 조작에 의해, 열 저장 매체가 완충 용기에서 증발하는 것을 실질적으로 방지할 수 있다. 이런 경우 완충 용기의 콜드 조작은 완충 용기에서의 온도가 열 저장 매체의 비점보다 훨씬 낮다는 것을 의미한다. 완충 용기의 콜드 조작에 의해, 배기 가스로 진입하는 가스 열 저장 매체의 분리를 위해 정교한 장치가 필요 없어지거나 이것을 훨씬 더 단순히 만들 수 있다.
특히, 완충 용기에서의 상 경계를 열 저장 매체의 비점보다 훨씬 더 낮은 온도에서 유지시키는 것이 필요하다. 본 발명의 범위에서, "비점보다 훨씬 더 낮은"은 온도가 켈빈 온도의 비점의 기껏해야 70%, 바람직하게는 기껏해야 60%라는 것을 의미한다.
각각 완전히 충전된 용기를 사용함으로써 그리고 완충 용기로서 가장 낮은 온도에서 열 저장 매체를 포함하는 마지막 용기를 사용함으로써 복수의 층상 저장 탱크의 직렬 연결에 의해 완충 용기에서의 콜드 상 경계를 예를 들면 성취할 수 있다. 대안으로서, 또한 복수의 완충 용기를 제공할 수 있고, 이들 각각은 마지막 완충 용기에 대해서는 제외하고 완전히 충전된다. 마지막 완충 용기가 가스와의 상 경계를 포함하는 직렬로 연결된 복수의 완충 용기를 사용하는 것의 이점은 용기로부터의 열 손실이 낮게 유지될 수 있다는 점이다. 완충 용기의 크기는 사용된 열 저장 매체에 따른 작동 온도 차이 및 열 저장 매체의 팽창 계수의 함수로서 선택된다. 황을 포함하는 열 저장 매체 및 290℃ 내지 390℃의 작업 온도를 사용할 때, 완충 용기의 크기는 예를 들면 열 저장 매체를 보유하기 위한 용기의 용적의 적어도 350분의 1이다.
완충 용기를 사용하는 경우, 온열 저장 매체가 냉각기 완충 용기로 진입할 때, 덜 조밀한 온열 저장 매체가 대류에 의해 상부 구역에 도달할 수 있고 콜드 상 경계의 형성을 방지할 수 있다. 완충 용기의 상부 구역에서 각각 온열 저장 매체를 공급하고 배출함으로써, 및 완충 용기의 하부 구역에서 각각 냉열 저장 매체를 공급하고 배출함으로써 파괴 대류를 예를 들면 방지할 수 있다. 이런 경우, 한편 서로 분리된 완충 용기를 제공하거나, 대안으로서 완충 용기에서 픽스쳐를 제공할 수 있고, 이는 각각 하부 구역에서 개구를 포함하여 냉열 저장 매체가 수송되게 하거나, 대안으로 상부 구역에서 개구를 포함하여 온열 저장 매체가 수송되게 한다. 특히, 콜드 상 경계가 존재하는 완충 용기로의 연결을 위해, 하부 구역에서 공급 및 배출을 제공하며, 상류 완충 용기의 하부 구역으로 연결을 공급하는 것이 유리하다. 이런 방식으로, 냉열 저장 매체가 이전 완충 용기로부터 상 경계를 갖는 완충 용기로 전달되거나, 냉열 저장 매체가 상 경계를 갖는 완충 용기로부터 이전 완충 용기로 공급된다.
냉각이 열 저장 매체의 증발이 회피될 수 있는 상 경계의 온도를 성취하기 위해 충분하지 않은 경우, 예를 들면 상 경계를 갖는 완충 용기에서의 열 저장 매체가 냉각될 수 있는 내부 열 교환기를 또한 제공할 수 있다. 이런 방식으로, 열 저장 매체의 증발이 회피될 수 있다.
다른 바람직한 실시양태에서, 완충 용기에서의 상 계면이 열 저장 매체를 보유하기 위한 용기에서의 액체 표면에 유사한 정수면에 있도록 완충 용기를 배열한다. 이런 경우, 심지어 셧다운 동안에도, 공급 및 배출 펌프가 열 저장 매체를 보유하기 위한 용기 및 완충 용기에 오직 적은 정수압을 야기한다. 또한, 오직 최소의 에너지 지출이 펌프를 조작하는 데 필요한데, 왜냐하면 열 저장 매체의 정수압이 방향 둘 다, 즉 열 저장 매체를 완충 용기로부터 용기로 공급하는 방향 및 용기로부터 완충 용기로 공급하는 방향 둘 다에 작용하기 때문이다.
다른 유리한 구성에서, 완충 용기는 큰 단면적으로 구성된다. 큰 단면적으로 인해, 온도 변화로 인한 열 저장 매체의 회피할 수 없는 용적 변화가 완충 용기에서의 액체 표면의 정수면의 오직 작은 변화를 발생시킨다. 이로써 작용할 수 있는 정수압의 효과가 작게 유지될 수 있다.
본 발명의 예시적인 실시양태가 도면의 도움으로 하기 제시되어 있고 하기 설명에서 더 자세히 설명되어 있다.
도 1.1은 가요성 커버를 갖고 냉열 저장 매체를 포함하는 열 저장 매체를 보유하기 위한 용기를 도시한 것이다.
도 1.2는 가요성 커버를 갖고 온열 저장 매체를 포함하는 열 저장 매체를 보유하기 위한 용기를 도시한 것이다.
도 2는 제1 실시양태에서 가요성 커버 및 액침 펌프를 갖는 열 저장 매체를 보유하기 위한 용기를 도시한 것이다.
도 3은 제2 실시양태에서 가요성 커버 및 액침 펌프를 갖는 열 저장 매체를 보유하기 위한 용기를 도시한 것이다.
도 4는 완충 용기를 갖는 열을 저장하기 위한 장치를 도시한 것이다.
도 5는 직렬 층상 저장탱크로서 열 저장 매체를 보유하기 위한 용기를 도시한 것이다.
도 6은 층상 저장 탱크로서 구성된 열 저장 매체를 보유하기 위한 용기를 도시한 것이다.
도 7은 평면도에서의 도 6에 따른 층상 저장 탱크에서 사용되는 매니폴드를 도시한 것이다.
도 8은 직렬 연결된 2개의 완충 용기를 도시한 것이다.
도 9는 완충 용기가 통합된 열 저장 매체를 보유하기 위한 용기를 도시한 것이다.
도 10은 다른 실시양태에서 완충 용기를 갖는 열 저장 매체를 보유하기 위한 용기를 도시한 것이다.
도 1.1은 가요성 커버를 갖고 냉열 저장 매체를 포함하는 열 저장 매체를 보유하기 위한 용기를 도시한 것이다. 용기(1)는 열 저장 매체(3)로 충전된다. 열을 흡수하거나 저장할 수 있는 임의의 바람직한 매체가 열 저장 매체로서 적합하다. 통상 사용되는 열 저장 매체는 예를 들면 염 용융물이다. 도 1에 도시된 용기는 황을 포함하는 열 저장 매체를 보유하기에 특히 바람직하게 적합하다.
예를 들면, 태양 발전소를 조작하기 위해 열 저장 매체가 열을 방출한 후, 이것은 열 저장 매체에 의해 저장하고자 하는 열을 흡수한 후보다 더 낮은 온도를 갖는다. 냉각된 열 저장 매체(3)는 도 1.2에 도시된 바와 같은 가열된 열 저장 매체(3)보다 더 적은 용적을 갖는다.
너무 큰 양압이 용기 내에 형성되는 것을 방지하기 위해, 용기가 가스를 포함하지 않거나 오직 소량의 가스를 포함하는 것이 유리하다. 이를 위해, 용기(1)를 커버(5)로 덮는다. 특히 산화에 민감한 열 저장 매체(3)의 경우 커버(5)의 다른 효과는 수집 저장 매체(3) 위의 분위기 내에 포함된 가스와 열 저장 매체(3)의 반응을 회피하는 것이다. 바람직하게는, 커버(5)와 열 저장 매체(3) 사이에 간격이 형성되지 않는다.
열 저장 매체(3)의 용적 변화에 대해 보상하기 위해, 커버(5)를 가요성으로 구성한다. 이를 위해, 예를 들면 도 1.1 및 도 1.2에 도시된 바와 같이 커버(5) 상에 가요성 구역(7)이 형성된다. 도 1.1 및 도 1.2에 도시된 실시양태에 대한 대안으로서, 또한 전체 커버(5)를 가요성으로 구성할 수 있다. 보상기 형태로, 예를 들면 벨로우 형태로 예를 들면 가요성 구역(7)이 구성될 수 있다. 도 1.1 및 도 1.2에 도시된 실시양태에서의 커버(5)는 가요성 구역(7)에 의해 용기(1)의 벽(9)에 고정된다. 용기(1)의 벽(9) 상에 가요성 구역(7)을 갖는 커버(5)의 고정을 바람직하게는 폼 핏(form fit) 형태에 의해, 예를 들면 용접 방법에 의해 수행한다. 이는 열 저장 매체(3)가 용기(1)의 벽(9)과 커버(5) 사이의 누수에 의해 탈출하는 것을 방지하거나, 가스가 용기(1)로 진입하는 것을 방지한다.
가요성 구역(7)으로 인해, 도 1.1에 도시된 냉열 저장 매체의 경우 및 도 1.2에 도시된 온열 저장 매체의 경우 둘 다, 커버(5)는 열 저장 매체(3) 상에 플러쉬(flush)가 있게 할 수 있다. 열 저장 매체(3)의 가열로 인한 팽창에 의해, 커버(5)는 열 저장 매체(3)에 의해 상승한다. 가요성 구역(7)은 용기(1)의 누수를 손상시키는 일 없이 커버(5)를 상승하게 할 수 있다.
열 저장 매체(3)가 열을 흡수할 수 있도록, 예를 들면 용기(1)로부터 열 저장 매체(3)를 제거하고 이것을 열 저장 매체(3)가 열을 흡수하는 열 교환기를 통해 공급할 수 있다. 후속하여, 열 저장 매체(3)를 용기(1)에 재도입할 수 있다. 이런 방식으로, 용기(1)는 계속해서 동일한 질량의 열 저장 매체(3)를 포함한다. 상응하게, 열 저장 매체(3)로부터 열을 방출하기 위해, 열은 열 교환기에 의해 다른 매체로 방출된다.
열을 흡수하기 위해, 또한 열 저장 매체(3)를 예를 들면 이것이 열을 흡수하는 태양 발전소의 태양 장으로 공급할 수 있다.
대안으로서, 또한 용기(1)는 예를 들면 열을 열 저장 매체로 방출할 수 있거나 열 저장 매체(3)가 열 교환기를 통해 흐르는 열 전달체로 열을 방출할 수 있는 열 교환기를 포함할 수 있다.
열 저장 매체(3)가 용기(1) 외부에 위치한 열 교환기로 이동되는 경우, 이를 위해 예를 들면 액침 펌프를 사용한다. 액침 펌프의 가능한 위치는 도 2 및 도 3에 도시되어 있다. 도 2는 제1 실시양태에서 액침 펌프 및 가요성 커버를 갖는 열 저장 매체를 보유하기 위한 용기를 보여준다.
용기(1)는 이 구조가 도 1.1 및 도 1.2에 도시된 용기에 상응한다.
커버(5)의 방해되지 않은 이동을 허용하기 위해, 액침 펌프(11)를 측벽(9)을 통해 용기(1)로 공급한다. 액침 펌프(11)의 유입 구역(13)이 용기(1)의 바닥에 위치하도록 액침 펌프(11)를 구성한다. 액침 펌프(11)의 도움으로, 열 저장 매체(3)를 용기(1)로부터 제거할 수 있다.
도 3은 제2 실시양태에서 액침 펌프 및 가요성 커버를 갖는 열 저장 매체를 보유하기 위한 용기를 보여준다.
도 2에 도시된 실시양태와 반대로, 챔버(15)는 도 3에 도시된 실시양태에서의 용기(1) 상에 측면으로 설치된다. 이런 경우, 액침 펌프(11)는 챔버(15) 내에 위치한다. 이는 액침 펌프(11)가 용기(1)의 벽(9)을 통해 침투할 필요가 없다는 이점을 갖는다.
(도 2 및 도 3에 도시되지 않은) 공급장치에 의해, 동일한 양의 열 저장 매체가 용기(1)로 복귀하여 용기(1)는 일정한 질량의 열 저장 매체를 포함한다.
챔버(15)를 열 저장 매체(3)로 충전하고 따라서 액침 펌프(11)의 도움으로 용기(1)로부터 열 저장 매체를 제거할 수 있도록, 열 저장 매체(3)가 용기(1)로부터 챔버(15)로 흐를 수 있는 개구(19)는 바람직하게는 용기(1)로부터 챔버(15)를 분리하는 용기 벽(17)의 하부 구역에서 형성된다. 액침 펌프(11)의 도움으로, 열 저장 매체를 이후 용기(1)로부터 제거할 수 있고 용기(1)에서의 열 저장 매체(3)의 질량을 일정하게 유지하기 위해 가열된 또는 냉각된 열 저장 매체를 (도 3에 도시되지 않은) 공급장치를 통해 용기(1)로 공급할 수 있다. 냉각된 또는 가열된 열 저장 매체를 바람직하게는 상부 구역에서의 용기(1)로 공급한다.
도 2 및 도 3에 도시된 액침 펌프(11)의 배열로 인해, 용기(1)에서의 열 저장 매체(3)의 용적 보상 동안 커버(5)를 방해하지 않도록 액침 펌프(11)를 배열할 수 있다.
도 4는 완충 용기를 갖는 열을 저장하기 위한 장치를 보여준다.
용기(1)가 가요성 구역(7)을 갖는 커버(5)로 덮여 열 저장 매체(3)의 용적 변화가 커버(5)에 의해 보상될 수 있는 도 1.1 내지 도 1.2에 도시된 실시양태에 대한 대안으로서, 또한 완충 용기(21)를 대안으로 제공할 수 있다.
용적 변화에 대해 보상하기 위해, 열 저장 매체의 용적이 증가할 때, 열 저장 매체의 일부를 완충 용기(21)로 공급한다. 이런 방식으로, 용기(1) 내의 일정한 용적의 열 저장 매체(3)를 유지할 수 있다. 완충 용기(21)에서, 예를 들면 열 저장 매체의 용적 변화로부터 생기는 차이를 채우는 것을 보상하기 위해 도 1.1 내지 도 3에 도시된 가요성 커버를 제공할 수 있다. 그러나, 대안으로서 및 바람직하게는, 가스 오버헤드를 완충 용기(21)가 제공될 수 있다. 이를 위해, 완충 용기(21)가 충전되는 양이 감소하면서, 가스를 가스 공급 라인(23)을 통해 완충 용기(21)로 공급한다. 완충 용기(21)로 공급되는 가스는 가스와 열 저장 매체(3)의 반응을 방지하기 위해 열 저장 매체(3)와 관련하여 불활성인 가스이다. 질소는, 특히, 가스로서 적합하다. 그러나, 또한 예를 들면 불활성 가스를 사용할 수 있다. 그럼에도 불구하고, 질소의 사용이 바람직하다. 가스를 공급하고 배출하기 위한 장치는 완충 저장 탱크 내의 가스 압력 및/또는 용기(1) 내의 용적을 일정하게 유지시키는 제어 루프의 일부일 수 있다.
열 저장 매체를 열 저장 매체의 용적 증가로 인해 완충 용기(21)로 공급하고, 따라서 완충 용기(21)에서의 충전 상태가 증가하는 경우, 가스를 가스 배출(25)을 통해 완충 용기(21)로부터 제거한다. 이런 경우, 한편, 가스를 주변으로 배출할 수 있거나(질소를 사용할 때 바람직하다), 대안으로서 이를 가스 저장 탱크로 공급할 수 있다. 특히 질소 이외의 경우, 가스 저장 탱크로의 재순환이 바람직하다.
열을 저장하기 위해, 열 저장 매체를 용기(1)의 바닥의 구역에 있는 하부 라인(27)을 통해 용기(1)로부터 제거한다. 열 저장 매체를 추출하기 위해, 펌프(29)를 사용한다. 펌프(29)에 의해, 열 저장 매체를 열 교환기(31)로 공급한다. 열 교환기(31)에서, 열 저장 매체(3)는 열을 흡수한다. 이런 방식으로 가열된 열 저장 매체(3)를 이후 상부 라인(33)을 통해 용기(1)로 다시 공급한다. 이후, 온도 구배를 용기(1), 온열 저장 매체(3)를 포함하는 상부 구역 및 냉열 저장 매체를 포함하는 용기(1)의 하부 구역에서 설정한다. 상부 라인(33)은 용기(1)의 상부 구역에서의 용기로 이어지고, 바람직하게는 상부에서 용기에 가까운 커버(35) 바로 아래로 이어진다.
다시 열 저장 탱크로부터 열을 제거할 수 있도록, 열 저장 매체(3)를 상부 라인(33)을 통해 용기(1)로부터 제거하고 열 교환기(31)로 공급한다. 열 교환기(31)에서, 이후 열 저장 매체는 열을 예를 들면 열 전달체로 방출한다. 이로써 열 저장 매체(3)를 냉각한다. 이후 냉각된 열 저장 매체를 하부 라인(27)을 통해 펌프(29)의 도움으로 용기(1)로 다시 공급한다. 열이 공급되거나 열이 동일한 회로를 통해 추출되는 여기 기재된 실시양태에 대한 대안으로서, 또한 열 저장 매체(3)가 가열되는 제1 열 교환기 및 열 저장 매체(3)가 열을 다시 방출하는 제2 열 교환기를 제공할 수 있다. 이를 위해, 예를 들면, 제2 회로를 이후 사용할 수 있다.
온열 저장 매체가 용기(1)의 상부 구역에서 제공되고 냉열 저장 매체가 하부 구역으로부터 배출되므로, 장치가 층상 저장 탱크로서 형성되도록 열 층리를 설정한다.
도 5는 직렬 층리 저장 탱크로서 열 저장 매체를 보유하기 위한 용기를 보여준다.
오직 1개의 용기를 갖는 도 4에 도시된 실시양태에 대한 대안으로서, 또한 예를 들면 직렬 층상 저장 탱크를 사용할 수 있다. 직렬 층리 저장 탱크는 임의의 원하는 수의 용기를 포함할 수 있다. 도 5에 도시된 실시양태에서, 직렬 층상 저장 탱크(37)는 3개의 용기를 포함한다. 직렬 층상 저장 탱크(37)를 사용함으로써, 단면적을 감소시킬 수 있다. 이런 방식으로, 열 전도로 인해 열 저장 매체 내에서 발생하는 손실이 추가로 감소할 수 있다. 예를 들면, 사용 가능한 열의 손실은 용기의 높이 증가로 감소한다. 용기의 높이 증가를 직렬 층상 저장 탱크(37)로 모의할 수 있다. 직렬 층상 저장 탱크의 사용은 각각의 용기가 너무 높게 만들 필요가 없어서, 하부 압력이 용기의 벽에, 특히 하부 구역에 작용한다는 이점을 갖는다. 용기는 따라서 덜 안정하게 제조될 수 있다.
직렬 층상 저장 탱크를 조작하기 위해, 각각의 용기(1)를 라인(39, 41)에 의해 서로 연결한다. 제1 라인 섹션(43)은 각각 더 따뜻한 열 저장 매체를 포함하는 용기(1)의 바닥의 구역으로 돌출하고, 제2 라인 섹션(45)은 다소 더 차가운 열 저장 매체를 포함하는 용기(1)의 상부 구역으로 돌출한다. 특히, 더 따뜻한 열 저장 매체(3)를 포함하는 용기의 하부 구역에서의 열 저장 매체의 온도가 다소 더 차가운 열 저장 매체를 포함하는 용기(1)의 상부 구역에서의 열 저장 매체(3)의 온도와 거의 동일한 것이 유리하다. 2개 이상의 용기(1)를 연속하여 연결함으로써, 오직 1개의 용기를 사용할 때보다 용기의 상부 구역과 바닥 사이의 온도 차이가 더 적다.
직렬 층상 저장 탱크(37)를 조작할 수 있도록, 온열 저장 매체를 가장 뜨거운 용기의 상부 구역에서 공급하고, 냉열 저장 매체를 가장 차가운 용기의 바닥에서 추출하거나, 차가운 열 저장 매체를 가장 차가운 용기의 바닥에서 공급하고 온열 저장 매체를 가장 뜨거운 용기의 상부 구역에서 추출한다. 열 저장 매체가 직렬 층상 저장 탱크(37)의 용기 중 하나로부터 추출되는 것과 동일한 정도로, 용기로부터의 열 저장 매체를 라인(39, 41)을 통해 이웃 용기로 펌프질하여 용기(1)에서의 용적 변화에 대해 보상한다.
도 6은 층상 저장 탱크로서 구성된 열 저장 매체를 보유하기 위한 용기를 보여준다. 이미 상기 기재된 바대로 열 저장 매체(3)를 보유하기 위한 층상 저장 탱크(47)로 구성된 용기에서, 용기의 상부 구역(49)에서의 온열 저장 매체(3) 및 하부 구역(51)에서의 더 차가운 열 저장 매체가 존재한다. 냉열 저장 매체가 추출되고 온열 저장 매체가 공급될 때 아래로 이동하고, 온열 저장 매체(35)가 추출되고 냉열 저장 매체가 공급될 때 위로 이동하는 층상 저장 탱크(47)에서 온도 경계(53)가 형성된다. 열 저장 매체가 용기(1)로 공급될 때 대류가 발생하는 것을 방지하기 위해, 적합한 매니폴드/분배기(55)를 사용한다. 온열 저장 매체를 추출할 때, 상부 매니폴드/분배기(55)는 열 저장 매체를 추출하기 위한 매니폴드로서 작용하고 하부 매니폴드/분배기(55)는 열 저장 매체가 용기(1)로 공급되는 분배기로서 작용한다. 상응하게, 냉열 저장 매체를 추출할 때, 매니폴드로서 하부 매니폴드/분배기(55)를 사용하고 분배기로서 상부 매니폴드/분배기(55)를 사용한다. 매니폴드/분배기(55)를 각각 예를 들면 열 교환기로 이어지는 라인(57)에 연결한다.
매니폴드/분배기에 대한 적합한 형태가 도 7에 도시되어 있다. 여기 도시된 실시양태에서, 매니폴드/분배기(55)는 일정한 위치에서 각각 라인(57)에 연결된 3개의 동심 고리(59)를 포함한다. 도 7에 도시된 바와 같은 3개의 동심 고리(59)를 갖는 구성 이외에, 3개 초과 또는 3개 미만의 고리가 또한 제공될 수 있다. 열 저장 매체의 균일한 공급 및 추출을 허용하는 임의의 다른 바람직한 구성이 또한 가능하다.
열 저장 매체를 균일하게 공급하고 추출할 수 있도록, 개구(61)가 각각의 동심 고리(59)에서 형성된다. 개구(61)를 통해, 열 저장 매체를 용기(1)로부터 제거하거나 용기(1)로 공급할 수 있다.
도 4에 도시된 바와 같은 오직 1개의 완충 용기를 갖는 실시양태 이외에, 대안으로서 또한 1개 초과의 완충 용기, 예를 들면 2개의 완충 용기를 제공할 수 있다. 이는 도 8에서 예의 방식으로 도시되어 있다. 도 8에 도시된 바와 같은 2개의 완충 용기를 갖는 실시양태 이외에, 2개 초과의 완충 용기가 또한 직렬로 연결될 수 있다. 2개 이상의 완충 용기의 이점은 온열 저장 매체가 제1 완충 용기(63)로 공급되는 콜드 상 경계 상에 온열 저장 매체의 대류가 발생하지 않아서, 콜드 상 경계의 형성을 방지한다는 점이다. 파괴 대류를 방지하기 위해, 온열 저장 매체가 도 8에 도시된 바대로 제1 완충 용기(63)의 상부 구역에서 공급되는 것이 유리하다. 제1 완충 용기(63) 내부에서, 온도가 바닥(65)을 향해 감소한다. 이후 바닥(65)으로부터 제1 완충 용기(63)로의 냉열 저장 매체를 제2 완충 용기(67)로 공급한다. 제2 완충 용기(67)에서, 콜드 상 경계(69)가 형성된다. 콜드 상 경계(69)의 형성이 제2 완충 용기(67)에서 열 교환기(71)를 사용함으로써 보조될 수 있다. 열 교환기(71)를 사용함으로써, 온도를 제2 완충 용기(67)에서 낮게 유지할 수 있고 따라서 또한 완충 용기(67)에서의 증기압을 가능한 낮게 유지할 수 있다.
대안으로서, 또한 도 9에 도시된 바대로 픽스쳐(73)에 의해 개별 구역으로 분리되는 오직 1개의 용기를 제공할 수 있다. 바람직하게는 용기 내부에 수직 벽으로서 구성된 픽스쳐(73)에 의해, 용기는 상이한 온도를 갖는 개별 구역으로 분할된다. 이런 경우, 본질적인 등온 구역(77)이 온도 층리를 갖는 2개의 구역(77) 사이에 각각 형성되는 것이 특히 유리하다. 등온 구역(77)은 개구(79)를 갖는 바닥 근처에서 온도 층리를 갖는 더 따뜻한 구역(75)에 제공되고 상부 개구(81) 근처에서 온도 층리를 갖는 더 차가운 구역(75)에 제공된다. 온도 층리를 갖는 가장 차가운 구역(75)이 개구(79)를 통해 상 경계(69)가 위치하는 콜드 구역(83)으로 연결된다. 도 8에 도시된 실시양태에서처럼, 상 경계(69)를 본질적으로 일정한 온도에서 유지시키기 위해 제2 완충 용기(67)에서의 콜드 구역(83)은 열 교환기(71)를 포함할 수 있다. 벽(73)은 또한 절연되도록 구성될 수 있다.
열 저장 매체에 가능하게 포함된 가스를 추출할 수 있도록, 개별 구역(75)에 각각 벤트(85)가 제공된다.
도 8에 도시된 실시양태의 제1 완충 용기(63)는 바람직하게는 또한 해당 벤트(85)를 갖는다.
제2 실시양태에서 완충 용기를 갖는 열 저장 매체를 보유하기 위한 용기가 도 10에 도시되어 있다.
도 4에 도시된 실시양태와 반대로, 도 10에 도시된 실시양태에서 완충 용기에서의 상 경계(69)가 용기(1)에서의 열 저장 매체(3)의 상 경계(87)에 유사한 정수면에 있도록 완충 용기(21)가 위치한다. 용기(1)에서의 가능한 용적 변화에 대해 보상할 수 있도록, 열 저장 매체(3)는 바람직하게는 커버(89)로 덮인다. 커버(89)는 용기(1)에 기밀 연결된다. 도 10에서의 화살표는 열 저장 매체를 완충 용기(21)로 공급하거나 완충 용기(21)로부터 용기(1)로 공급함으로써 용적 조절에 의해 기록되고 반전되는 커버(89)의 탄성 한계 내에 작은 이동을 상징한다. 이를 위해, 커버(89)의 상승가 기록될 때, 열 저장 매체가 용기(1)로부터 완충 용기(21)로 공급되고, 커버(89)가 하강할 때, 열 저장 매체가 완충 용기(21)로부터 용기(1)로 공급된다. 이런 방식으로, 본질적으로 일정한 용적이 용기(1) 내에 성취된다.
상 경계(69)가 용기(1)에서의 열 저장 매체(3)의 상 경계(87)와 유사한 정수면에 있도록 완충 용기(21)를 위치시키는 것의 이점은, 심지어 공급 및 배출 펌프의 셧다운 동안에도, 오직 적은 정수압이 저장 탱크에 작용한다는 점이다. 또한, 용적 보상 목적을 위해 펌프를 조작하기 위해 오직 최소의 에너지 지출이 필요하다.
또한, 도 10에 도시된 것처럼, 완충 용기(21)가 큰 표면적을 갖는 것이 유리하다. 큰 표면적의 결과로서, 온도 변화로 인한 열 저장 매체의 액상의 회피될 수 없는 용적 변화가 완충 저장 탱크(21)에서의 액체 표면(69)의 정수면의 오직 적은 변화를 발생시킨다. 이의 결과, 결과적인 정수압이 작게 유지된다.
참조번호 목록
1: 용기 3: 열 저장 매체
5: 커버 7: 가요성 구역
9: 용기(1) 벽 11: 액침 펌프
13: 유입 구역 15: 챔버
17: 벽 19: 개구
21: 완충 용기 23: 가스 공급 라인
25: 가스 배출 27: 하부 라인
29: 펌프 31: 열 교환기
33: 상부 라인 35: 커버
37: 직렬 층상 저장 탱크 39: 라인
41: 라인 43: 제1 라인 섹션
45: 제2 라인 섹션 47: 층상 저장 탱크
49: 상부 구역 51: 하부 구역
53: 온도 경계 55: 매니폴드/분배기
57: 라인 59: 고리
61: 개구 63: 제1 완충 용기
65: 바닥 67: 제2 완충 용기
69: 콜드 상 경계 71: 열 교환기
73: 픽스쳐 75: 온도 층리를 갖는 구역
77: 등온 구역 79: 개구
81: 상부 개구 83: 콜드 구역
85: 벤트 87: 상 경계
89: 커버

Claims (11)

  1. 열을 저장하기 위해 열을 흡수하고 이 저장된 열을 사용하기 위해 열을 방출하는 열 저장 매체, 및 열 저장 매체를 보유하기 위한 용기를 포함하는 열을 저장하기 위한 장치로서, 용기는 기밀 커버로 밀폐되고, 장치는 온도 상승으로 인한 열 저장 매체(3)의 용적 증가 및 온도 하강으로 인한 용적 감소를 보상하기 위한 용적 보상 수단을 포함하는 장치.
  2. 제1항에 있어서, 용적 보상 수단은 용기(1)의 가요성 커버(5)를 포함하는 것인 장치.
  3. 제2항에 있어서, 가요성 커버(5)는 열 저장 매체(3)의 용적이 증가할 때 상승하고 열 저장 매체(3)의 용적이 감소할 때 하강하는 가요성 구역(7)을 포함하는 것인 장치.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 용적 보상 수단은 열 저장 매체(3)의 용적이 증가할 때 열 저장 매체(3)의 일부가 흐를 수 있는 완충 용기(21; 63, 67)를 포함하는 것인 장치.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 층상 저장 탱크(47)로서 형성되는 장치.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 열 저장 매체(3)는 황을 포함하는 것인 장치.
  7. 열을 열 저장 매체로 전달하여 열을 저장하거나 열을 열 저장 매체로부터 열 전달체로 방출하여 열을 사용하는 열을 저장하기 위한 방법으로서, 열 저장 매체는 기밀 커버로 밀폐된 용기 내에 보유되고, 열 저장 매체(3)의 용적 팽창은 용기(1)의 용적 증가에 의해 또는 용기(1)로부터 완충 용기(21; 63, 65)로 흐르는 열 저장 매체(3)에 의해 보상되고, 열 저장 매체(3)의 용적 감소는 용기(1)의 용적 감소에 의해 또는 완충 용기(21; 63, 65)로부터 용기(1)로 흐르는 열 저장 매체(3)에 의해 보상되는 것인 방법.
  8. 제7항에 있어서, 용기(1)의 용적 증가를 가요성 커버(5)의 가요성 구역(7) 팽창에 의해 성취하는 것인 방법.
  9. 제7항 또는 제8항에 있어서, 온열 저장 매체(3)를 상부 구역에서 용기(1)로 전달하고 냉열 저장 매체(3)를 하부 구역에서 이로부터 제거하는 것인 방법.
  10. 제7항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서, 태양 발전소로부터 얻은 열을 열 저장 매체(3)로 전달하는 것인 방법.
  11. 제10항에 있어서, 태양 발전소는 파라볼릭 트로프식(parabolic trough) 태양 발전소인 방법.
KR1020127031761A 2010-05-04 2011-05-02 열을 저장하기 위한 장치 및 방법 KR20130108079A (ko)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP10161922.9 2010-05-04
EP10161922 2010-05-04
PCT/EP2011/056946 WO2011138270A1 (de) 2010-05-04 2011-05-02 Vorrichtung und verfahren zur speicherung von wärme

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20130108079A true KR20130108079A (ko) 2013-10-02

Family

ID=44247929

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020127031761A KR20130108079A (ko) 2010-05-04 2011-05-02 열을 저장하기 위한 장치 및 방법

Country Status (17)

Country Link
EP (1) EP2567173B1 (ko)
JP (1) JP2013525740A (ko)
KR (1) KR20130108079A (ko)
CN (1) CN102869944B (ko)
AU (1) AU2011250013B2 (ko)
BR (1) BR112012027957A2 (ko)
CA (1) CA2798229C (ko)
CL (1) CL2012003070A1 (ko)
DK (1) DK2567173T3 (ko)
ES (1) ES2453094T3 (ko)
IL (1) IL222477A (ko)
MA (1) MA34178B1 (ko)
MX (1) MX2012012402A (ko)
PT (1) PT2567173E (ko)
TN (1) TN2012000508A1 (ko)
WO (1) WO2011138270A1 (ko)
ZA (1) ZA201209020B (ko)

Families Citing this family (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8679668B2 (en) 2010-06-22 2014-03-25 Basf Se Industrial apparatus for the large-scale storage of electric energy
US9957625B2 (en) 2012-06-11 2018-05-01 Basf Se Electrode unit
DE102013112997A1 (de) * 2013-11-25 2015-05-28 Novatec Solar Gmbh Entleerung von Speicherbehältern im Zusammenhang mit Solarfeldern
KR20160113184A (ko) 2014-01-24 2016-09-28 바스프 에스이 태양열 발전설비용 파이프라인 시스템
CN106662411B (zh) * 2014-05-15 2019-03-01 巴斯夫欧洲公司 用于储存液体的设备
ES2966079T3 (es) * 2014-07-01 2024-04-18 Basf Se Dispositivo de transferencia de calor
CN106931486A (zh) * 2017-03-14 2017-07-07 烟台冰轮股份有限公司 一种高效储热取热蓄水装置
CN107420961B (zh) * 2017-06-22 2023-06-02 四季沐歌(洛阳)太阳能有限公司 一种太阳能供热系统
DE102017118952A1 (de) * 2017-08-18 2019-02-21 Xl Beteiligungen Gmbh & Co. Kg Pufferspeicher
US10876765B2 (en) 2018-11-28 2020-12-29 Element 16 Technologies, Inc. Systems and methods of thermal energy storage
NO20200447A1 (en) * 2020-04-14 2021-10-15 Kyoto Group As Thermal Energy Storage Device
CN115773687B (zh) * 2022-12-02 2024-01-02 北京民利储能技术有限公司 耦合预热、化盐、防凝、储存功能于一体的熔盐储能系统

Family Cites Families (24)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2855911A1 (de) * 1978-12-23 1980-07-10 Isopag Ag Thermoisolierter waermespeicher
JPS5681385A (en) * 1979-12-04 1981-07-03 Mitsubishi Electric Corp Regenerative material
US4345715A (en) * 1979-08-24 1982-08-24 Craenenbroeck Raymond J E Van Safety device for a heat exchange equipment filled with pressurized liquid
JPS57126882A (en) * 1981-01-30 1982-08-06 Matsushita Electric Works Ltd Heat accumulating agent
US4537180A (en) * 1981-10-21 1985-08-27 Minor John W Solar heating and storage unit
US4624242A (en) * 1985-08-13 1986-11-25 Examplar Solar heat transfer and storage system
FR2613896B1 (fr) * 1987-04-07 1995-07-13 France Transfo Sa Generateur de fluide chaud a thermo-induction
GB9300967D0 (en) * 1993-01-19 1993-03-10 Hanson Granville George Improvements in or relating to hot water containers
US5862800A (en) * 1996-09-27 1999-01-26 Boeing North American, Inc. Molten nitrate salt solar central receiver of low cycle fatigue 625 alloy
JPH1144495A (ja) * 1997-07-23 1999-02-16 Mitsubishi Chem Eng Corp 蓄熱装置
JP3530415B2 (ja) * 1999-04-19 2004-05-24 新東京国際空港公団 蓄熱システム、及び補助槽
JP2001006431A (ja) * 1999-06-17 2001-01-12 Furukawa Electric Co Ltd:The 光源装置
KR100475172B1 (ko) * 2001-02-20 2005-03-08 에스케이 주식회사 원유탱크 내의 슬러지 제거 및 오일유분의 회수방법
JP2002263440A (ja) * 2001-03-06 2002-09-17 Babcock Hitachi Kk 硫黄分を多く含む油を燃料とするボイラの排煙処理装置
JP4104004B2 (ja) * 2002-03-22 2008-06-18 住友重機械工業株式会社 蓄冷型極低温冷凍機
JP2004156804A (ja) * 2002-11-05 2004-06-03 Taisei Corp 温度成層型蓄熱槽
JP2004278857A (ja) * 2003-03-13 2004-10-07 Daikin Ind Ltd 蓄熱槽
DE10347884B3 (de) * 2003-10-10 2005-06-02 Reflex Winkelmann Gmbh & Co. Kg Gefäß für ein Leitungsnetz
EP1767882B1 (de) * 2005-09-27 2018-10-31 Vaillant GmbH Solarabsorber
US8365529B2 (en) * 2006-06-30 2013-02-05 United Technologies Corporation High temperature molten salt receiver
JP5069490B2 (ja) * 2006-08-29 2012-11-07 大阪瓦斯株式会社 大気開放型蓄熱装置
CN101526271A (zh) * 2008-03-03 2009-09-09 北京亚盟基业光电科技有限公司 具有蓄能装置的风光互补集热系统
JP5192946B2 (ja) * 2008-09-04 2013-05-08 川崎重工業株式会社 太陽熱発電設備における集光装置のクリーニング装置
DE202009015401U1 (de) * 2009-11-12 2010-03-11 SenerTec Kraft-Wärme-Energiesysteme GmbH Einrichtung zum Speichern von Heißwasser in einem Heißwassernetz

Also Published As

Publication number Publication date
MX2012012402A (es) 2012-11-29
CN102869944A (zh) 2013-01-09
BR112012027957A2 (pt) 2020-07-28
WO2011138270A1 (de) 2011-11-10
DK2567173T3 (da) 2014-05-19
IL222477A0 (en) 2012-12-31
CL2012003070A1 (es) 2013-02-15
JP2013525740A (ja) 2013-06-20
PT2567173E (pt) 2014-04-03
TN2012000508A1 (en) 2014-04-01
AU2011250013B2 (en) 2016-07-07
MA34178B1 (fr) 2013-04-03
IL222477A (en) 2016-07-31
EP2567173B1 (de) 2014-02-26
CA2798229A1 (en) 2011-11-10
CN102869944B (zh) 2016-05-25
EP2567173A1 (de) 2013-03-13
ES2453094T3 (es) 2014-04-04
CA2798229C (en) 2018-10-16
ZA201209020B (en) 2014-02-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR20130108079A (ko) 열을 저장하기 위한 장치 및 방법
US10168105B2 (en) Device and method for storing heat
KR101807171B1 (ko) 냉장 장치
US4192144A (en) Direct contact heat exchanger with phase change of working fluid
ES2675208T3 (es) Dispositivo técnico mejorado para el almacenamiento a escala industrial de energía eléctrica
US9951756B2 (en) Pipeline system for a solar power plant
GB2489069A (en) Thermal energy store
US10605542B2 (en) Apparatus having at least two series-connected storage cells for storing a liquid
CN112002954A (zh) 一种液体浸没冷却式动力电池组
ES2797962T3 (es) Dispositivo para el almacenamiento de energía eléctrica y procedimiento para hacer funcionar el dispositivo
CN103140733A (zh) 用于存放热的腐蚀性活性液体的装置及该装置的用途
JP2006177434A (ja) 水素貯蔵・供給装置
CN114097132A (zh) 电池架以及包括该电池架的能量存储设备
US20110247606A1 (en) Fluid sulfur with improved viscosity as a heat carrier
US20230235971A1 (en) Heat storage device for sensible heat storage in molten salts
SE1851338A1 (en) Pcm storage vessel
SE543299C2 (en) Thermal energy storage assembly comprising PCM
JP2012225870A (ja) 使用済み燃料プール

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
WITB Written withdrawal of application