TR201809845T4 - Termal enerjiyi geçici olarak depolamak için kullanılan enerji depolama donanımı, enerji depolama donanımına sahip elektrik santrali ve enerji depolama donanımını çalıştırmak için yötem. - Google Patents

Abstract

Buluş termal enerjiyi geçici olarak depolamak için kullanılan bir enerji depolama donanımıyla (1) ilişkilidir. Bu bağlamda bir ısı kaynağı (14) yardımıyla içine ısının iletilebildiği ve yine bir ısı tüketicisi (12) tarafından ısının alınabildiği ve bir akışkan tankı (3) içinde duran ve yine bu tankın daha soğuk akışkan için ön görülmüş birinci akışkan depolama odasının (7) içine ve yine daha sıcak akışkan için ön görülmüş bir ikinci akışkan depolama odasının (8) içine konumu değiştirilebilen bir ayırıcı elemanla bölümlere ayrılmış olduğu bir kapalı depolayıcı döngüsü (2) ön görülmüştür. Bu bağlamda depolayıcı döngüsü (2) içinde, yardımıyla akışkanın birinci akışkan depolama odasından (7) ikinci akışkan depolama odasına (8) ve/veya bunun tam tersi yönde iletilebildiği minimum bir adet bir pompa (11) ön görülmüştür. Ayrıca buluş, termal enerjinin geçici olarak depolanması için kullanılan bir enerji depolama donanımını (1) çalıştırmak için kullanılan bir yöntemle ilişkilidir.

Description

TARIFNAME Termal enerjiyi geçici olarak depolamak için kullanilan enerji depolama donanimi, enerji depolama donanimina sahip elektrik santrali ve enerji depolama donanimini çalistirmak için yötem Bulus termal enerjiyi geçici olarak depolamak için kullanilan bir enerji depolama donanimiyla iliskilidir. Öte yandan bulus, minimum bir adet enerji depolama donanimina sahip bir elektrik santrali, solar elektrik santrali, rüzgâr santrali ve solar- termal rüzgâr santraliyle ve yine bir enerji depolama donaniminin çalistirilmasina yönelik bir yöntemle iliskilidir.

Yazinin girisinde belirtilen enerji depolama donanimi, termal enerjiyi geçici olarak depolamak için, baska bir deyisle birinci zaman araligi sirasinda donanimi termal enerjiyle sarj etmek ve birinci zaman araligini takip eden ikinci zaman araligi sirasinda desarj etmek için çok çesitli uygulanma alanlarinda kullanilmaktadir. Bu bakimdan enerji depolama donanimi yardimiyla birinci zaman araligi sirasinda, bir isi kaynagindan kullanima sunulan enerji sistem içine kabul edilmektedir. Ikinci zaman araligi sirasinda geçici olarak depolanmis termal enerji, örnegin bu enerji bir isi tüketicisine iletilmek için yeniden sistemden yeniden alinmaktadir.

Bu amaçla termal enerji anlik olarak kullanima sunulmadiginda bu enerjiyi yeniden verebilmek için sadece periyodik olarak kullanima sunulmus termal enerjiyi geçici olarak depolayan bir enerji depolama donanimi ön görülmüstür. Enerji depolama donanimi örnegin bir elektrik santralinin, tercihen de yenilenebilir enerjiden elektrik üretmek için kullanilan bir elektrik santralinin bilesenidir. Buna göre elektrik santrali örnegin bir solar (günes enerjisi) elektrik santrali, bir rüzgâr santrali veya kombine bir elektrik santrali olabilir. Son olarak zikredilen santral bakimindan özellikle solar-termal bir rüzgâr santrali anlasilmalidir. Bu santral, elektrik enerjisini ve/veya termal enerjiyi birden fazla yenilenebilir enerji kaynagindan, tercihen de hem solar enerjiden hem de rüzgâr enerjisinden üreten bir araca sahiptir. Bu baglamda tercihen anlik enerjiyi hazirlayabilen yenilenebilir bir enerji kaynagi kullanilmaktadir.

Bir solar enerji santralini enerji depolama donanimiyla donatmak zaten bilinen bir uygulamadir. Bu baglamda örnegin fazlalik termal enerji bir tuz depolayicida geçici olarak depolanmaktadir. Fakat bu depolayicinin, depolama medyumunun sicakliginin, baska bir deyisle tuzun sicakliginin desarj sirasinda düsmesi gibi dezavantaji vardir.

Buna uygun olarak enerji üretiminin verimliligi geçici depolanmis enerjinin kullanilmasiyla sürekli olarak azalmaktadir, Tam dolu bir enerji depolama donaniminda verimlilik henüz tatmin edici biçimde yüksek olabilirken, bu verimlilik sadece önemsiz miktarda desarj olan enerji depolama donaniminda belirgin olarak daha azdir, çünkü sicaklik veya bununla iliskili sicaklik farki daha düsük bir sicaklik düzeyine düsmüstür.

Buna ilave olarak bu türden bir enerji depolama donanimi söz konusu oldugunda her zaman, depolayici medyumunun sicakliginin uygun görülen minimum sicakligin altina düsmesinin engellenmesi gerekmektedir. Eger bu sicakligin altina düsülürse, depolayici medyumu katilasir ve bu durum enerji depolama donaniminin geri dönüssüz olarak hasar görmesi sonucuna yol açar. Bu nedenle olagan olarak, enerji depolama donaniminin en azindan geçici olarak harici bir sicaklik veya harici bir enerji kullanilarak, fakat solar enerji kullanmaksizin isitilmasi ön görülmüstür. Olagan olarak harici enerji, fosil enerji kaynaklarinin, örnegin dogal gazin kullanilmasiyla saglanmaktadir. Tuzlu depolayiciya bu nedenle harici enerjinin kullanima sunulmasi görevi verilmistir. Fakat bu durum enerji depolama donaniminin verimliligini daha da düsürmektedir. Buna ilave olarak fosil enerji kaynaklarinin kullanilmasi nedeniyle isitma islemine bagli olarak karbon dioksit salinmaktadir.

Bu bakimdan bulusun amaci, bilinen enerji depolama donanimlariyla kiyaslandiginda özellikle düsük insa yeri ihtiyacinin yani sira ayni zamanda yüksek bir depolayici kapasitesinin kullanima sunulmasi biçimde avantajlara sahip bir enerji depolama donanimini önermektir.

Bu amaç, istem 13in özelliklerine sahip bir enerji depolama donanimiyla gerçeklestirilmektedir. Bu baglamda bir isi kaynagi yardimiyla içine isinin iletilebildigi ve yine bir isi tüketicisi tarafindan isinin alinabildigi ve bir akiskan tanki içinde duran ve yine bu tankin daha soguk akiskan için ön görülmüs birinci akiskan depolama odasinin içine ve yine daha sicak akiskan için ön görülmüs bir ikinci akiskan depolama odasinin içine konumu degistirilebilen bir ayirici elemanla bölümlere ayrilmis oldugu bir kapali depolayici döngüsü ön görülmüstür. Bu baglamda depolayici döngüsü içinde, yardimiyla akiskanin birinci akiskan depolama odasindan ikinci akiskan depolama odasina ve/veya bunun tam tersi yönde iletilebildigi minimum bir adet bir pompa ön görülmüstür. Yine bu baglamda akiskan tanki yatay yerlestirilmis ve en azindan kismen kavisli uzunlamasina bir orta eksene sahip bir boru hatti olarak mevcuttur ve uzunluk ile genislik arasindaki oran minimum 5 birimdir.

Kapali depolayici döngü içinde pompa yardimiyla iletilen ve ayni zamanda da depolayici akiskani olarak da adlandirilabilen bir akiskan vardir. Depolayici döngüsü içinde akiskan tanki ön görülmüstür. Bu tarik tercihen istenen enerji miktarinin ya da isi miktarinin geçici olarak depolanmasi için düzenlenmis bir hacme sahiptir. Akiskan tankinin yaninda depoiayici döngüsüne tercihe isi kaynagi ve isi tüketicisi tahsis edilmistir. lsi kaynaginin yardimiyla termal enerji, baska bir deyisle isi depolayici döngüsü içine aktarilabilmektedir. Buna karsin isi tüketicisi termal enerjiyi ya da isiyi depolayicisi döngüsünden almak için kullaniliyor. Isi kaynagi ve isi tüketicisi ayri donanimlar olabilir. Fakat ayni zamanda isi kaynaginin ve isi tüketicisinin bir ve ayni donanimdan örnegin bir isi esanjöründen veya benzeri bir elemandan olusmasi da ön görülmüs olabilir.

Akiskan tanki içine, akiskan tankini birinci akiskan depolama odasi ve ikinci akiskan depolama odasi olarak bölümlere ayiran bir ayirici eleman yerlestirilmistir› Ayrici eleman hem birinci akiskan depolama odasi hem de ikinci akiskan depolama odasi birer degisken hacme sahip olacak biçimde konumu degistirilebilir olarak düzenlenmistir. Özellikle akiskan tank esasen, birinci akiskan depolama odasinin hacmi ile ikinci akiskan depolama odasinin hacminin toplamini veren bir toplam hacme sahiptir.

Birinci akiskan depolama odasi daha soguk akiskan, ikinci akiskan depolama odasi daha sicak akiskan için ön görülmüstür. Ya da bunun tersi bir düzenleme yapilmistir.

Bunun anlami, depolayici döngüsüne isi kaynagi yardimiyla isinin iletiidigi birinci zaman araligi içinde birinci akiskan depolama odasindan daha soguk akiskanin alinmasi; daha sonra bu akiskanin iletilen isi tarafindan isitilmasi, baska bir deyisle daha yüksek bir sicaklik düzeyine getirilmesidir. Daha sonra isitilmis ve böylelikle daha sicak hale gelen akiskan ikinci akiskan depolama odasina iletilmektedir. Bu baglamda ayirici elemanin konumu, birinci akiskan depolama odasi daha küçük ve ikinci akiskan depolama odasi ise daha büyük olacak biçimde ve yine her defasinda alinan daha soguk akiskanin hacmi miktarinda ya da iletilen isitilmis akiskanin hacmi miktarinda degistirilmektedir.

Buna karsin geçici olarak depolanmis termal enerji alinirsa, o zaman akiskan ikinci akiskan depolama odasindan alinmaktadir. Bu akiskan daha sonra isi tüketicisi yardimiyla sogutulmakta, baska bir deyisle daha düsük bir sicaklik düzeyine getirilmektedir. Bunun ardindan sogutulmus ve esasen daha soguk olan akiskan birinci akiskan depolama odasina iletilmektedir. Bu baglamda ayirici elemanin konumu, birinci akiskan depolama odasi daha büyük; fakat ikinci akiskan depolama odasi daha küçük olacak biçimde degistirilmektedir. Birinci akiskan depolama odasinin büyütülmesi veya ikinci akiskan depolama odasinin küçültülmesi her defasinda alinan daha sicak akiskanin veya iletilen sogutulmus akiskanin hacmi miktarinda gerçeklestirilmektedir.

Birinci akiskan depolama odasindan akiskanin ikinci akiskan depolama odasi yönünde veya bunun tam tersi yönde iletilmesi için minimum bir adet pompa ön görülmüstür. Bu pompa kapali bir depolayici döngüsü içinde, tercihen de akiskan tankinin disinda durmaktadir. Buna alternatif olarak pompa dogal olarak bunun içine de yerlestirilmis olabilir.

Akiskan tanki prensip olarak istenen bir forma sahip olabilir. Özellikle tercihen tarik uzunlamasina orta ekseni boyunca yuvarlak bir enine kesite sahiptir. Örnegin uzunlamasina orta eksen, akiskan tanki bir silindir, özellikle de bir dairesel silindir formunda olacak biçimde düz uzanmaktadir. Fakat bulusa uygun olarak uzunlamasina orta eksen en azindan kismen, akiskan tanki U-forma veya bir O-forma sahip olacak biçimde kavislidir. Son olarak zikredilen durumda akiskan tanki yuvarlak formludur veya ovaldir. O-formuna sahip olmasi durumunda akiskan tankinin ön kisimlari dogrudan bitisiktir veya birbirlerine mesafeli olarak yerlestirilmis olabilir.

Ayni zamanda çift U-formuna sahip veya stadyum formuna sahip bir akiskan tanki da gerçeklestirilmis olabilir. Bu baglamda akiskan tankinin iki adet U-formlu kismi, bu kisimlara ait serbest bacaklarin birbirinin üzerine çikacak ya da birbirinin karsisinda duracak, özellikle de birbiriyle hizali olacak biçimde yerlestirilmistir. En azindan birbirinin karsisinda duran bacak çifti akis teknigi bakimindan birbirlerine baglanmis olabilir; bu durum birbirinin karsisinda duran tüm bacaklar için tercih edilmistir.

Baska bir deyisle, akiskan tanki stadyum formludur ve birbirlerine paralel ve düz uzunlamasina orta eksene sahip iki adet kisma sahiptirBu düz kisimlar, akiskan tankina ait olan ve kavisli uzunlamasina orta eksene sahip, özellikle yay formunda, örnegin yarim daire formundaki kisimlar üzerinden kendilerine en yakin olan uca baglanmistir. Tercihen düz kisimlar esit uzunluktadir. Bu durum buna ilave olarak veya alternatif olarak kavisli kisimlar için de geçerlidir. Çift U-formun söz konusu olmasi durumunda, kisimlara ait bacaklarin sadece ikisinin, diger iki bacak akisla ayrilmis haldeyken birbirleriyle akis baglantisi içinde olmalari ön görülmüs olabilir. Bu baglamda akisla ayrilmis bacaklarin ön taraflari dogrudan birbirlerine bitisik veya birbirlerine mesafeli olarak yerlestirilmis olabilir. Stadyum formunun söz konusu olmasi durumunda düz kisimlardan biri, burada da her iki ön kisim bulunacak biçimde kesintiye ugratilmis olabilir.

Fakat akiskan tankinin halka formunda oda, özellikle de dairesel halka formunda oda olarak mevcut olmasi da ön görülmüs olabilir. Bu durumda tercihen, birinci akiskan depolama odasini akiskan teknigine uygun olarak ikinci akiskan depolama odasindan tamamen ayirmak için akiskan tankina tercihen birden fazla, özellikle de minimum iki adet ayirici elaman yerlestirilmistir. Halka biçimindeki bir odanin söz konusu olmasi durumunda akiskan tanki bir uçtan diger uca uzanan, baska bir deyisle kesintisiz bir uzunlamasina orta eksene sahiptir, Örnegin akiskan tankina yeriestirilmis ayirici elamanlardan minimum bir tanesi konumu degistirilebilir özelliktedir. Akiskan tankinin içine birden fazla ayirici eleman ya da ayirici elemanlarin tamami konumu degistirilebilir olarak yerlestirilmistir. Buna ilave olarak, ayirici elemanlardan minimum bir tanesinin akiskan tanki içine sabit olarak yerlestirilmis olmasi veya en azindan uygun bir donanim yardimiyla akiskan tankina geçici olarak sabitlenebilir olmasi da ön görülmüs olabilir.

Akiskan tankinin O-formunda ve çift U-formunda ya da stadyum formunda olmasi durumunda halka biçiminde bir oda olarak düzenleme (=tasarim) özellikle tercih edilmistir. Çift U-formlu bir tasarim durumunda örnegin U-formlu kisimlarin her birine bir ayirici eleman yerlestirilmistir. Bu baglamda en azindan ayirici elemanlardan biri, özellikle de ayirici eiamanlarin tamami konumlari degistirilebilir biçimde düzenlenmistir. Örnegin ayirici elemanlar, yalnizca kendilerine tahsis edilmis kisim içinde konumlari degistirilebilir olarak yerlestirilmistir. Bu bakimdan ayirici elemanlarin kendilerine tahsis edilen kismi asarak her bir diger kisma geçmelerini önlemek için minimum bir adet stoper ön görülmüstür. Stadyum formunun kullanilmasi durumunda, ayirici elemanlarin yalnizca düz kisimlarin içinde konumlari degistirilebilir olarak düzenlenmis olmasi ve kavisli kisimlarin içine girmelerinin her defasinda minimum bir adet stoper ile engellenmesi ön görülmüstür.

Uzunlamasina orta eksen düzenlemesi prensip olarak istenildigi gibi seçilebilir. Bulus geregi bu eksen yatay düzenlenmistir; buna göre özellikle üzerine veya altina enerji depolama donaniminin yerlestirilmis oldugu bir zemine paralel veya en azindan kismen paralel olarak düzenlenmistir. Fakat prensip olarak akiskan tankinin uzunlamasina orta ekseni, zeminle iliskili olarak istenilen bir açiyla, özellikle de minimum 0° ve maksimum 90° 'lik bir açiyla yerlestirilebilir. Bunun anlami, akiskan tankinin ya da onun uzunlamasina orta ekseninin dikey olarak yerlestirilebilmesi veya hizalanabilmesidir. Bu durumda uzunlamasina orta eksen zemin üzerinde dikey durmaktadir.

Bu türden bir düzenlemede, enerji depolama donaniminin verimliligi arttirmak için, birinci akiskan depolama odasi ile ikinci akiskan depolama odasi arasindaki yogunluk farkindan yararlanmak mümkündür. Buna ilave olarak akiskan tankinin dikey düzenlemesi ya da onun uzunlamasina orta ekseninin uygun bir biçimde hizalanmasi ayirici elemanin özellikle güvenilir biçimde yönetilmesini ve/veya depolanmasini mümkün kilar.

Akiskan da istenildigi gibi seçilebilir. Fakat tercihen yüksek bir isi kapasitesine sahiptir. Örnegin su akiskan olarak kullanilabilir. Suya en azindan örnegin etilen giikol veya benzeri bir katki maddesi ilave edilebilir. Örnegin akiskan akiskan tanki içinde, kritik basinç degerinden daha düsük bir basinç altinda durmaktadir. Buna ilave veya alternatif olarak akiskanin depolayici döngüsü içindeki sicakligi her zaman akiskanin kritik sicakligindan daha düsüktür. Akiskanin basinci tercihen ortam basincindan daha büyüktür ve örnegin minimum 10 bar, minimum 25 bar, minimum 50 bar, minimum 75 bar veya minimum 100 bar miktarinda olabilir. Akiskanin kritik basinciyla iliskili olarak akiskanin basinci, örnegin minimum %25, minimum %50, minimum %75 veya minimum %90 oraninda olabilir. Bu bakimdan akiskan tanki, basinçli akiskan tanki olarak ortaya çikmaktadir.

Ikinci akiskan depolama odasindaki akiskanin maksimum sicakligi, özellikle isi depolayicisinin sari edilmis oldugu durumda minimum 100 °C, minimum 150° C, minimum 200 °C, minimum 250 °C veya minimum 300 °C miktarinda olabilir. Ikinci akiskan depolama odasindaki akiskanin sicakligi, sicaklik maksimum sicakligi asmayacak biçimde, özellikle kontrol edilerek ve/veya düzenlenerek ayarlanir. Özellikle tercihen maksimum sicaklik, akiskanin depolayici döngüsünde maruz kaldigi basinç altinda ve ayni zamanda maksimum sicaklik söz konusu oldugunda buharlasmayip sivi halde kalacagi biçimde seçilmistir. Akiskanin kritik sicakligiyia iliskili olarak maksimum sicaklik örnegin minimum %50, minimum %75, minimum %80, minimum %85, minimum %90 veya minimum %95 oranindadir.

Tanitilan enerji depolama donanimi, son derece az insa yeri ihtiyacina sahip olma; fakat ayni zamanda da daha soguk akiskan ile daha sicak akiskan arasinda kesin bir ayirma islemi mümkün kilma avantajina sahiptir. Buna göre siklikla oldugu gibi, bir depolayici tankindan sonradan isitilan ve yeniden depolayici tankina iletilen bir akiskan alinmaktadir. Bu türden bir yöntemde ayni biçimde termal enerji depolanabiimektedir; fakat depolayici tanki içinde bulunan akiskanin sicakligi isi kaynagi yardimiyla isitma sirasinda görece sadece yavas bir biçimde yükselmektedir.

Eger tam sarj için yeterli isi miktari kullanima sunulmamissa, o zaman depolayici tankindaki akiskani maksimum sicakligina getirmek mümkün olmayabilir. Fakat bu durum, isi tüketicisine yalnizca görece daha düsük sicakliga sahip bir akiskanin iletilebilmesine yol açar. Fakat tipik isi tüketicileri, örnegin bir isi esanjörü veya ayni zamanda da bir buhar türbini, kendisine iletilen akiskanin sicakligi veya daha düsük bir sicaklik düzeyiyle olan sicaklik farki ne denli yüksekse, o denli verimli çalismaktadir.

Bu sorun bulusa uygun enerji depolama donanimi ile çözülmüstür. Bu baglamda daha soguk olan akiskan birinci akiskan depolama odasinda alinmakta, isitilmakta ve daha sonra ikinci akiskan depolama odasina, son olarak belirtilen odada her zaman neredeyse önceden isi kaynagi yardimiyla getirilmis sicakliga sahip olacak biçimde iletilmektedir. Buna göre soguk akiskanla bir karisma meydana gelmemektedir. Aslinda isi tüketici için her zaman daha yüksek sicakliktaki bir akiskan kullanima sunulmaktadir. Bu nedenle özellikle tercihen, akiskan tankinin disaridaki ortama karsi isi izolasyonun yapilmasi; baska bir deyisle onu tercihen tamamen kusatan bir isi izolasyonuna sahip olmasi ön görülmüstür.

Açiklanan enerji depolama donanimi, termal enerjinin son derece verili ve düsük maliyetli bir biçimde geçici olarak depolamasini mümkün kilmaktadir. Ikinci akiskan depolama odasi içindeki akiskanin esasen ayni kalan sicakligi sayesinde esasen kullanima sunulabilen toplu isi da sabit kalmaktadir. Böylece akiskan tankinin hacmiyle iliskili olarak yüksek bir spesifik tank kapasitesi gerçeklestirilmektedir. Bu durum da yine enerji depolama donaniminin kWh cinsinden kapasitesiyle iliskili olarak düsük maliyetli çalismasina neden olmaktadir. Buna ilave olarak enerji depolama donanimi, güvenilir bir isletim saglamak için harici bir isiyi iletmemek zorundadir. Bu nedenle donanimin iklim üzerindeki etkisi nötrdür. Özellikle karbon dioksit salinimi yapmaz.

Eger enerji depolama donanimi rüzgâr santrali veya kombi santral olarak düzenlenmis bir elektrik santraline tahsis edilmisse, o zaman rüzgâr enerjisi yardimiyla üretilen elektrik enerjisini isiya dönüstüren araçlar ön görülmüs olabilir. lsi enerjisi daha sonra enerji depolama donanimi içinde geçici olarak depolanmaktadir.

Bulusun bir baska düzenlemesinde, akiskan tankinin boru hatti olarak ve ayirici elemanin ise pigging-eleman veya ayirici disk olmasi ön görülmüstür. Bu baglamda boru hatti tercihen, uzunlamasina orta ekseniyle iliskili olarak yukarida zaten açiklanmis olan yuvarlak bir enine kesite sahiptir. Fakat bu baglamda uzuniamasina orta eksen istenildigi gibi bir akisa sahip olabilir. Uzunlamasina orta eksen düzdür veya en azindan boru hatti yukarida açiklanmis oldugu gibi U-forma veya O-forma sahip olacak biçimde kavislldir.

Bu baglamda akiskan tanki, kapali depolayici döngüsünün toplam hacminin minimum karsilik gelen bir hacme sahiptir. Özellikle tercihen, akiskan tankinda depolayici döngüsünün diger kisimlarindan oldugundan daha büyük bir akiskan hacminin olmasi ön görülmüstür. Akiskan tankina ait Insa alanindan mümkün oldugunca en avantajli biçimde yararlanmak için akiskan tanki, buna göre de hem birinci akiskan depolama odasi hem de ikinci akiskan depolama odasi her zaman en azindan bunun büyük bir bölümü, baska bir deyisle de bunun minimum %50, minimum %60, minimum %70, minimum %80, minimum %90 veya minimum %95W oraninda ya da tamamen doldurulmustur.

Akiskan tankinin boru hatti olarak düzenlenmesi durumunda tercihen ilave olarak, akiskan tankinin uzunlugu ile genisligi arasinda belirli bir oranin olmasi ön görülmüstür.

Akiskan tankinin uzunlugu ifadesinden onun uzunlamasina orta eksen yönünde uzanmasi anlasilmalidir; bu baglamda akiskan tankinin boyutlarinin genisligi ise uzunlamasina orta eksene dikey bir konumu ifade etmektedir. Örnegin akiskan tanki uzunlamasina orta eksenle iliskili olarak yuvarlak bir enine kesite sahiptir. Bu durumda genislik, akiskan tankinin çapina karsilik gelmektedir. Tercihen genislik veya çap uzunlamasina orta eksen boyunca, özellikle de akiskan tankinin toplam uzunlugu boyunca sabit veya en azindan neredeyse sabittir.

Tercihen akiskan tanki belirgin olarak genisliginden daha fazla uzunluga sahiptir.

Uzunluk ile genislik arasindaki veya uzunluk ile çap arasindaki oran minimum 5, minimum 10, minimum 15, minimum 20 ve minimum 25 katidir. Dogal olarak akiskan tanki belirtilen oranlardan ortaya çiktigindan belirgin olarak daha uzun da olabilir.

Tercihen akiskan tanki bir Pipeline, baska bir deyisle uzunlugu ile genisligi veya uzunlugu ile çapi arasinda minimum 50, minimum 75 veya minimum 100 kati bir orana sahip uzun bir boru hattidir.

Eger akiskan tanki yukarida açiklanan uygulamalar geregi stadyum formundaysa, o zaman düz kisimlardan her birinin uzunlugu tercihen kavisli kisimlarin her birinin uzunlugundan daha büyüktür. Örnegin düz kisimlarin uzunlugu ile kavisli kisimlarin uzunlugu arasindaki oran, minimum 2, minimum 2,5, minimum 5, minimum 7,5 veya minimum 10 katidir.

Ayirici eleman pigging-eleman olarak düzenlenmis olabilir. Pigging-elemanlar yaygin olarak özellikle dogal gaz veya petrol boru hatlarinin temizlenmesi veya denetimi için kullanilan cihazlardir. Pigging-eleman özellikle akiskan tankinin toplam enine kesitini doldurur ve esasen birinci akiskan depolama odasini ikinci akiskan depolama odasindan ayirir. Özellikle tercihen pigging-eleman, her iki akiskan depolama odasi arasinda tam veya en azindan neredeyse tam bir yalitim saglamak için düzenlenmistir.

Bu bakimdan pigging-eleman ayirici pigging-eleman olarak ortaya çikmaktadir.

Alternatif olarak ayirici eleman ayirici disk olarak da düzenlenmis olabilir. Tercihen ayirici disk birbirine paralel iki adet alana sahiptir. Bu baglamda alanlardan birinin yüzü birinci akiskan depolama odasina ve diger alanin yüzü ise ikinci akiskan depolama odasina dönüktür. Ayirici disk. birinci alan birinci akiskan depolama odasini ve ikinci alan ikinci akiskan depolama odasini esasen sizdirmaz olarak kapatacak biçimde düzenlenmistir. Pigging-elemanin akiskan depolama odalarina yüzü dönük taraflari ya da ön taraflari kavisli veya yuvarlatilmis biçimde olurken, ayirici disklerin ön taraflari olarak ortaya çikan alanlar birbirlerine paralel olarak yerlestirilmistir. Bu bakimdan ayirici disk tercihen bir silindir formunda, özellikle de bir dairesel silindir formunda mevcuttur.

Akiskan tankindaki ayirici elemanin veya pigging-elemanin konumunun degistirilmesi, pompa tarafindan üretilen akiskan basinci yardimiyla gerçeklestirilmektedir. Bunun anlami, akiskan depolama odalarindan birinden akiskan alinir alinmaz ve diger odaya iletilir iletilmez ayirici elemanin kendiliginden hareket etmesidir. Fakat dogal olarak ayirici elemanin, konumun degistirilmesini saglayan bir tahrik donanimina veya benzeri bir düzenege sahip olmasi da ön görülmüs olabilir. Özellikle ayirici elemanin pompa olarak veya yukarida açiklanan pompanin yerine geçen bir pompa parçasi olarak kullanilmasi ön görülmüs olabilir. Örnegin ayirici eleman akiskanin iletilmesi veya akiskan basinci üretilmesi için onun konumun degistiren bir tahrik donanimina sahiptir. Tahrik donanimi bizzat ayirici eleman üzerinde bulunabilir ve örnegin elektrikli motor olarak düzenlenmis olabilir. Bu motor örnegin tel baglantilidir; fakat tercihen tel baglantisi olmadan enerjiyle beslenmektedir. Ayni biçimde tahrik donanimi, akiskan tankinin disina veya içine yerlestirilmis ve ayirici elemanin konumunun degistirilmesine yönlendirilmis manyetik kuvveti ayirici eleman üzerine uygulayan minimum bir adet miknatisi, özellikle de bir elektrikli miknatisi içerebilir.

Bu türden bir uygulama biçiminde ayirici elemanin konumu degistirilirse, o zaman akiskan depolama odalarindan birinin hacmi azalir, bu sirada diger odanin hacmi ise artar. Bun uygun olarak ilk olarak ifade edilen akiskan depolama odasinda artarken, son olarak ifade edilen akiskan depolama odasinda azalir. Bu durum içinde daha yüksek basincin oldugu akiskan depolama odasindan daha az basinca sahip akiskan depolama odasina dogu bir akisin olmasini saglar.

Bulusun tercih edilen bir tasarimi, birinci akiskan depolama odasinin ikinci akiskan depolama odasindan termal olarak ayrilmasi için içi izolasyon gaziyla doldurulmus içi bos bir cisim olarak düzenlenmis olmasini ön görmektedir. Ayrici eleman sayesinde büyük bir sicaklik farki mevcuttur, çünkü ayirici elemanin bir tarafinda daha soguk akiskan ve karsisindaki tarafta daha sicak akiskan bitisik olarak durmaktadir. lsi aktarimi nedeniyle daha sicak akiskandan daha soguk akiskana dogru akis üzerinden meydana gelen isi kayiplarindan kaçinmak için, ayirici eleman bir termal izolasyonla donatilmistir.

Bu termal izolasyon içi izolasyon gaziyla doldurulmus içi bos bir mekân formunda mevcuttur. Bu bakimdan ayirici eleman bir içi bos cisim olarak ortaya çikmaktadir. Içi bos mekan- enine kesit olarak bakildiginda- ayirici elemanin büyük bir bölümü üzerinde uzanmaktadir; özeliikle- yine enine kesit olarak bakildiginda_ ayirici elemanin veya akiskan tankinin enine kesit alaninin minimum %50, minimum %60, minimum sahiptir.

Izolasyon gazi olarak istenen her bir gaz kullanilabilir. Örnegin nitrojen, özellikle de gaz halindeki nitrojen kullanilir. Alternatif olarak içi bos alanin havasi ayirici eleman içindeki bir vakumlanmis içi bos alan meydana gelecek biçimde de tahliye edilebilir. Her birinin havasi tahliye edilmis veya izolasyon gaziyla doldurulmus akiskan teknigine uygun birden fazla birbirinden ayrilmis ve birbirine bitisik duran içi bos alanlarin bulunmasi da ön görülmüs olabilir.

Bulusun bir baska düzenlemesi, ayirici elemanin birinci akiskan depolama odasini ikinci akiskan depolama odasindan akiskan teknigine uygun olarak izole edilmesi için minimum bir adet dudak contaya sahip olmasini ön görmektedir. Bir yandan akiskan teknigine uygun bir izolasyonu ve diger yandan da akiskan tanki içinde ayirici elemanin basit bir biçimde konumunun degistirilebilmesini saglamak için, ayirici eleman sizdirmaz bir biçimde akiskan tankinin iç konturuna bitisen (=dayanan) dudak contaya sahiptir. Dudak conta örnegin ayirici elemanin ayirici gövdesinden baslayarak uzanir.

Bu baglamda ayirici gövde içinde özellikle tercihen içinde izolasyon gazinin bulunabildigi yukarida açiklanmis olan bir içi bos oda düzenlenmistir.

Dudak conta ayirici gövdeyi özellikle tercihen dairesel çevresi yönünde tamamen kusatmaktadir; baska bir deyisle bu yönde bir uçtan diger uca dogru yönlendirilmistir.

Aslinda conta dairesel çevre yönünde bir uçtan diger uca akiskan tankinin iç konturuna dayanmistir. Yalnizca bir adet dudak contanin bulunmasi ön görülmüs olabilir. Fakat özellikle tercihen eksensel yönde birbirlerine mesafeli olarak yerlestirilmis conta dudaklari, özellikle minimum iki, minimum üç veya minimum dört adet conta dudagi ön görülmüstür. Bu dudak contalardan her biri tercihen yukarida açiklanan tarzda dairesel çevre yönünde kesintisiz olarak düzenlenmistir. Ayirici elemanin bu türden tasarimiyla her iki akiskan depolama odasi akiskan teknigi bakimindan güvenilir biçimde birbirlerinden ayrilmaktadir. Bu durum termal izolasyonunu iyilestirmektedir, çünkü birinci akiskan depolama odasinda bulunan daha soguk akiskanin ikinci akiskan depolama odasinda bulunan daha sicak akiskanla karismasi gerçeklesememektedir.

Bulusun özellikle tercih edilen düzenlemesi, birinci akiskan depolama odasinin bir birinci akiskan baglantisina ve yine ikinci akiskan depolama odasinin bir ikinci akiskan baglantisina sahip olmasini ön görmektedir. Bu baglamda isi tüketicilerinin akiskan baglantilarina baglanmis ve depolayici desarj pompasi olarak düzenlenmis pompa akiskan teknigine uygun olarak seri baglanmistir. Akiskan baglantilari bu amaçla, akiskan tankindan akiskani almak veya akiskani iletmek için kullanilir. Buna göre enerji depolama donaniminin sarj edilmesi sirasinda birinci akiskan depolama odasindan birinci akiskan baglantisi sayesinde daha soguk olan akiskan alinir; bu akiskan isitilir ve daha sonra ikinci akiskan baglantisi sayesinde ikinci akiskan depolama odasina iletilir. Buna karsin desarj islemi için daha sicak olan akiskan ikinci akiskan baglantisi yardimiyla alinir; sogutulur ve daha sonra birinci akiskan depolama odasina birinci akiskan baglantisi sayesinde yeniden iletilir.

Akiskan baglantilarina isi kaynagi ve/veya isi tüketicisi baglanmistir. Isi tüketicisinin kullanilmasi durumunda yukarida açiklanan pompa, isi tüketicisine seri baglanmis bir depolayici desarj pompasi olarak düzenlenmistir. Aslinda depolayici desarj pompasi, akiskani ikinci akiskan baglantisi sayesinde akiskan tankindan almak, daha sonra isi tüketicisi içinden ve bundan sonra birinci akiskan baglantisi içinden geçirerek akiskan tankina iletmek için kullanilmaktadir` Depoiayici desarj pompasi ve isi tüketicisi akiskan teknigine uygun olarak akiskan baglantilari arasinda ön görülmüstür. Baska bir ifadeyle akiskan baglantilari depolayici desarj pompasi ve isi tüketicisi üzerinden akiskan teknigine uygun olarak birbirlerine baglanmistir. Tercihen akiskan baglantilari, her defasinda akiskan tankindan daha küçük bir enine kesite veya akis enine kesitine sahiptir. Örnegin akiskan baglantilarina, bunlarin akiskan tankina sirti dönük tarafinda birer akiskan hatti baglanmistir. Bu hat akiskan tankindan veya boru hattindan daha küçük bir enine kesite sahiptir.

Bulusun bir baska düzenlemesinde, isi kaynaginin akiskan baglantilarina baglanmis ve yine bir depolayici sarj pompasina akiskan teknigine uygun olarak seri baglanmis olmasini ön görmüstür. Yukarida açiklanan tasarima ilave olarak veya alternatif olarak isi kaynagi ön görülmüs olabilir. lsi kaynagi depolayici sarj pompasina seri baglanmistir. Depolayici sarj pompasi buna uygun olarak, akiskanin birinci akiskan baglantisi sayesinde akiskan tankindan alinmasi; isi kaynagi içinden geçirilmesi ve daha sonra ikinci akiskan baglantisi içinden geçirilerek yeniden akiskan tankina iletilmesi için düzenlenmistir. Özellikle tercihen hem depolayici sarj pompasi hem de depolayici desarj pompasi bulunmaktadir. Bu baglamda bunlar akiskan teknigine uygun olarak birbirlerine paralel olarak yerlestirilmis olabilir.

Son olarak isi tüketicisinin ve depolayici desarj pompasinin birinci akiskan demeti içine ve yine isi kaynaginin ve depolayici sarj pompasinin ise akiskan teknigine uygun olarak birinci akiskan demetine paralel olarak yerlestirilmis ikinci akiskan demeti içine yerlestirilmis olmasi ön görülmüs olabilir. Bu baglamda akiskan tankinin her iki akiskan baglantisi hem birinci akiskan demeti hem de ikinci akiskan demeti üzerinden birbirlerine akiskan teknigine uygun olarak baglanmistir. Akiskan baglantilari arasinda akan akiskan, ya birinci akiskan demeti veya ikinci akiskan demeti içinden geçmektedir. Pompalardan hangisinin çalistirilacagi veya depolayici döngüsüne isinin iletilmesinin veya döngüden isisin alinmasinin gerekip gerekmedigi buna baglidir.

Buna ilave olarak veya alternatif olarak, isi tüketicisinin vei'veya isi kaynaginin isi esanjörü olarak düzenlenmis olmasi! olmalari ön görülmüs olabilir. Depolayici döngüsünde bulunan akiskanin yalnizca termal enerjinin geçici olarak depolanmasi için degil, ayni zamanda da örnegin bir is döngüsü içinde is akiskani olarak ve/veya bir solar döngü içinde solar enerji akiskani olarak da kullanilmasi ön görülmüs olabilir.

Fakat özellikle tercihen, depolayici döngüsünün akiskanlar teknigine uygun olarak is döngüsünde, solar döngüden veya her ikisinden tamamen ayrilmis olmasi ön görülmüstür. Bu bakimdan örnegin isi tüketicisi, yardimiyla depolayici döngüsünün çalisma döngüsüne baglandigi bir isi esanjörü olarak düzenlenmistir. Is döngüsü içinde is akiskani bulunmaktadir. Depolayici döngüsü içinde bulunan akiskan daha anlasilir ve kesin bir sinirlama yapmak için is akiskanina karsilik depolayici akiskani olarak da adlandirilabilir. Buna uygun olarak isi kaynagi da üzerinden depolayici döngüsünün termal olarak örnegin solar döngüsüne baglandigi isi esanjörü olarak da mevcut olabilir. Bu baglamda solar döngü içinde solar akiskani bulunmaktadir.

Bulus ayrica, termal enerjinin geçici olarak depolanmasi için özellikle yukarida açiklanan düzenlemelere uygun olarak, minimum bir adet enerji depolama donanimina sahip bir elektrik santrali, özellikle de solar elektrik santrali, rüzgâr santrali veya solar- termal rüzgâr santraliyle iliskilidir. Bu baglamda bir isi kaynagi yardimiyla içine isinin iletilebildigi ve yine bir isi tüketicisi tarafindan isinin alinabildigi ve bir akiskan tanki içinde duran ve yine bu tankin daha soguk akiskan için ön görülmüs birinci akiskan depolama odasinin içine ve yine daha sicak akiskan için ön görülmüs bir ikinci akiskan depolama odasinin içine konumu degistirilebilen bir ayirici elemanla bölümlere ayrilmis oldugu bir kapali depolayici döngüsüne sahip bir enerji depolama donanimi ön görülmüstür. Bu baglamda depolayici döngüsü içinde, yardimiyla akiskanin birinci akiskan depolama odasindan ikinci akiskan depolama odasina ve/veya bunun tam tersi yönde iletilebildigi minimum bir adet bir pompa ön görülmüstür. Yine bu baglamda akiskan tanki yatay yerlestirilmis ve en azindan kismen kavisli uzunlamasina bir orta eksene sahip bir boru hatti olarak mevcuttur ve uzunluk ile genislik arasindaki oran minimum 5 birimdir. Enerji depolama donaniminin ve elektrik santralinin bu türden düzenlemesinin avantajlari zaten yukarida açiklanmistir. Hem elektrik santrali hem de enerji depolama donanimi yukaridaki düzenlemelere uygun olarak, bu bakimdan bunlara gönderme yapilacak biçimde yeniden düzenlenmis olabilir.

Bulusun özellikle tercihe edilen bir baska düzenlemesinde, birinci akiskan depolama odasinin birinci akiskan baglantisina ve ikinci akiskan depolama odasinin bir ikinci akiskan baglantisina sahip olmasi ön görülmüstür. Bu baglamda akiskan baglantilarina minimum bir adet depolayici desarj pompasi olarak düzenlenmis pompaya seri olarak baglanmis bir isi tüketicisi baglanmistir; bu baglamda isi tüketicisi depolayici döngüsü ve minimum bir adet türbine sahip bir is döngüsü arasinda bulunan isi esanjörü olarak mevcuttur.

Yukarida açiklanmis oldugu gibi, isi tüketicisi depolayici döngüsünün akiskanindan isiyi almak için kullanilir. Bu amaçla, daha sicak akiskani ikinci akiskan depolayici odasindan isi tüketicisi yardimiyla birinci akiskan depolama odasina ileten depolayici desarj pompasi çalistirilir. Isi tüketicisi` depolayici döngüsünü termal olarak çalisma döngüsüne baglamak için kullanilan ve özellikle de yukarida açiklanmis olan tarzda bir isi esanjörü olarak düzenlenmistir. Aslinda isi esanjörü yardimiyla ve depolayici döngüsünde bulunan termal enerji yardimiyla is döngüsü içinde buluna is akiskani isitilmasi, özellikle de buharlastirilmasi ve/veya asiri isitilmasi mümkün olmaktadir.

Daha sonra is akiskani türblnin içinde akabilmekte ve türbin mekanik enerji ve sonuçta elektrik enerjisi üretmek için çalistirilmaktadir.

Alternatif olarak depolayici döngüsünün akiskanlar teknigine uygun olarak is döngüsünden ayrilmis olmasi veya is döngüsünün kapali depolayici döngüsünün bir parçasini olusturmasi da mümkündür. Bu durumda türbine dogrudan depolayici döngüsünde bulunan akiskan veya depolayici akiskani depolayici desarj pompasi yardimiyla iietilebilir. Türbin bu baglamda tercihen yukarida açiklanan birinci akiskan demeti içinde bulunmaktadir.

Sonuçta bulus termal enerjinin geçici olarak depolanmasi için kullanilan bir enerji depolama donanimini, özellikle de yukaridaki açiklamalara uygun bir enerji depolama donanimini çalistirmak için kullanilan bir yöntemle iliskilidir. Enerji depolama donanimi örnegin bir elektrik santralinin, özellikle de açiklanan türden bir elektrik santralinin bir bileseni olabilir. Bu baglamda bir isi kaynagi yardimiyla içine isinin iletilebildigi ve yine bir isi tüketicisi tarafindan isinin alinabildigi ve bir akiskan tanki içinde duran ve yine bu tankin daha soguk akiskan için ön görülmüs birinci akiskan depolama odasinin içine ve yine daha sicak akiskan için ön görülmüs bir ikinci akiskan depolama odasinin içine konumu degistirilebilen bir ayirici elemania bölümlere ayrilmis oldugu bir kapali depolayici döngüsüne sahip bir enerji depolama donanimi ön görülmüstür. Bu baglamda depolayici döngüsü içinde, yardimiyla akiskanin birinci akiskan depolama odasindan ikinci akiskan depolama odasina ve/veya bunun tam tersi yönde iletildigi minimum bir adet bir pompa ön görülmüstür. Yine bu baglamda akiskan tanki yatay yerlestirilmis ve en azindan kismen kavisli uzunlamasina bir orta eksene sahip bir boru hatti olarak mevcuttur ve uzunluk ile genislik arasindaki oran minimum 5 birimdir.

Yöntemin uygulanmasi için kullanilan enerji depolama donanimi örnegin bir elektrik santralinin bilesenidir. Yöntem, enerji depolama donanimi ve elektrik santrali bakimindan bir baska açiklamaya gönderme yapilmaktadir.

Bulus asagida çizim halinde betimlenen uygulama örnekleriyle, fakat bulus için bir sinirlama yapilmaksizin daha ayrintili olarak açiklanmaktadir. Bu baglamda, Sekili termal enerjinin geçici olarak depolanmasi için kullanilan bire enerji depolama donaniminin bulusa uygun birinci uygulama biçiminin sematik bir betimlemesini; Seki|2 enerji depolama donaniminin bulusa uygun ikinci uygulama biçiminin sematik bir betimlemesini göstermektedir.

Sekil 1, termal enerjinin veya isisinin geçici olarak depolanmasi için kullanilan bir enerji depolama donaniminin bulusa uygun birinci uygulama biçimini göstermektedir. Enerji depolama donanimi kapali bir depolayici döngüsüne (2) sahiptir. Depolayici döngüsü (2) içinde burada bir boru hatti olarak tasarlanmis bir akiskan tanki (3) ön görülmüstür.

Akiskan tanki (3) bir birinci akiskan baglantisina (4) ve bir ikinci akiskan baglantisina (5) sahiptir.

Akiskan tanki (3) ya da akiskan tankini (3) olusturan boru hatti prensip olarak istenildigi gibi tasarlanmis olabilir. Boru hatti uzunlamasina orta ekseniyle iliskili olarak bir dairesel enine kesite sahiptir. Bu baglamda uzunlamasina orta eksen istenildigi gibi biçimlendirilmis olabilir. Burada açiklanmis uygulama biçiminde uzunlamasina orta eksen ve aslinda da akiskan tanki (3) C-formundadir.

Akiskan tankinin (3) özel olarak karakterize edilmemis uzunlamasina orta ekseni, burada açiklanan uygulama örneginden tercihen yatay, özellikle de üzerine veya altina enerji depolama donaniminin (1) en azindan kismen, özellikle de tamamen yerlestirilmis oldugu bir zemine paralel olarak yerlestirilmistir. Baska bir ifadeyle, uzunlamasina orta eksenin yer çekimi kuvvetinin etkisinin yönüne veya yer çekimi kuvvetinin etki vektörüne dik açili olarak durmasi ön görülmüs olabilir.

Akiskan baglantilari (4 ve 5) tercihen akiskan tankinin (3) duvari içinde, enine kesit bakimindan akiskan tankindan (3) belirgin olarak daha az boyutlara sahip oyuntulardir. Örnegin akiskan baglantilari (4 ve 5) akiskan tankinin veya boru hattinin ön kisimlarinda, özellikle de karsilikli ön kisimlarda durmaktadir.

Akiskan tanki (3) içine konumu degistirilebilir biçimde bir ayirici eleman (6) yerlestirilmistir. Bu baglamda ayirici elemanin (6) olasi düzenlemeleri 6' ve 6" referans rakamlariyla karakterize edilmistir. Ayirici eleman (6) akiskan tankini birinci akiskan depolama odasina (7) ve ikinci akiskan depolama odasina (8) ayirmaktadir.

Akiskan baglantilarinin (4 ve 5) akiskan tankina sirti dönük tarafinda, bunlarin arasina birinci akiskan demeti (9) ve bir ikinci akiskan demeti (10) akiskanlar teknigine uygun olarak baglanmistir. Birinci akiskan demetinde (9) depolayici desarj pompasi olarak düzenlenmis bir pompa (11) ve yine isi esanjörü olarak düzenlenmis bir isi tüketicisi bulunmaktadir. Buna karsin ikinci akiskan demeti (10), depolayici sarj pompasi olarak düzenlenmis bir pompaya (13) ve isi kaynagina (14) sahiptir. Akiskan demetlerinden (9 ve 10) her birine ilave olan bir valf (15 ya da 16) tahsis edilmis olabilir. olan bir is döngüsüne (17) termal olarak baglanmasi için kullanilmaktadir. ls döngüsü (17) içinde hem isi tüketicisinin (12) ya da isi esanjörünün ve yine bir buhar türbininin içinden geçen ya da geçebilen bir is akiskani bulunmaktadir. Dogal olarak is döngüsünün (17) depolayici döngüsünün (2) parçasi olarak düzenlenmesi mümkündür.

Bu durumda isi tüketicisi (12), isi esanjörü olarak degil, bunun yerine örnegin türbin olarak ortaya çikar ve dogrudan depolayici döngüsünde (2) bulunan akiskanla ya da depolayici akiskaniyla mekanik enerji veya elektrik enerjisi üretmek için kullanilir. içinde tercihen minimum bir adet solar kolektör bulunan bir solar döngüsüne depolayici döngüsünün (2) termal olarak baglanmasi için kullanilir. lsi kaynaginin (14) minimum bizzat bir solar kolektör olmasi ve bu bakimdan ayni zamanda depolayici akiskani olarak adlandirilabilen ve depolayici döngüsü (2) içinde bulunan akiskanin ikinci akiskan demeti (10) içinden geçerken en azindan bir adet solar kolektör içinden de akmasi dogal olarak ön görülmüs olabilir. Buna ilave olarak depolayici döngüsünün (2). örnegin akiskan tankina (3) akiskanlar teknigine uygun olarak baglanmis bir dengeleme tankina (18) sahip oldugu görülmektedir.

Ayirici eleman (6) akiskan tanki (3) içine, birinci akiskan depolama odasinin (7) hacmi ve yine ikinci akiskan depolama odasinin (8) hacmi degisken olacak biçimde konumu degistirilebilir olarak yerlestirilmistir. Her iki akis depolama odasinin (7 ve 8) hacimlerinin toplami, ayirici elemanin (6) konumundan bagimsiz olarak, akiskani ya da depolayici akiskanini içine kabul etmesi için kullanima sunulmus akiskan tankinin (3) toplam hacmini vermektedir.

Enerji depolama donaniminin (1) çalistirilmasi durumunda ya termal enerjinin sarj edilmesi. baska bir deyisle iletilmesi veya termal enerjinin desarji, baska bir deyisle alinmasi ön görülmüs olabilir. Enerji depolama donaniminin (1) termal enerjiyle sarj edilmesi için depolayici sarj pompasi (13) akiskan ikinci akiskan demeti (10) boyunca iletilecek biçimde çalistirilir. Bu amaçla valf (16) açilir. Tercihen es zamanli olarak valf (15) kapatilir.

Ayirici eleman (6) önce referans rakam (6) ile karakterize edilmis konumda bulunmaktadir. Depolayici sarj pompasinin (13) çalistirilmasiyla akiskan birinci akiskan depolama odasindan (7) alinir ve isi kaynagi (14) sayesinde ikinci akiskan depolama odasina (8) pompalanir. Bu baglamda akiskan depolama odalarinda (7 ve 8) olusan basinç farki sayesinde ayirici elemanin (6) konumu degistirilir. Buna uygun olarak ikinci akiskan depolama odasinin (8) hacmi artarkenj birinci akiskan depolama odasinin (7) hacmi azalir. Buna göre ayirici elemanin (6) konumu referans sayi (6') ve (6") ile belirtilen konumlar yönünde degistirilir.

Depolayici sarj pompasi (13) tercihen, isi kaynagi (14) araciligiyla isi veya termal enerji nasil hazirlanabiliyorsa veya enerji depolama donanimi (1) termal enerjiyle maksimum düzeyde sarj edilinceye kadar ve yine akiskan tanki (3) içinde bulunan tüm akiskan maksimum sicakliga erisinceye kadar çalistirilir. Son olarak ifade edilen durumda ayirici eleman (6) referans sayi (6”) karakterize edilmis konumda bulunmaktadir. Böylece depolayici sarj pompasi (13) durdurulmakta ve tercihen valf (16) kapatilmaktadir.

Bundan böyle geçici olarak depolanan termal enerji depolama donanimindan (1) alindiginda, depolayici desarj pompasi (11) çalistirilir ve valf (15) açilir Tercihen es zamanli olarak diger valf (16) kapatilir. Depolayici desarj pompasinin (11) çalistirilmasiyla akiskan ikinci akiskan depolama tankindan (8) alinir ve isi tüketicisi (12) içinden akiskan depolama odasina (7) iletilir. Buna uygun olarak birinci akiskan depolama tanki odasinin (7) hacmi ve ikinci akiskan depolama odasinin hacmi (8) böylece yukarida yer alan açiklamalarla iliskili olarak tersine yönde degisir. sogutulur. Bu baglamda akiskandan alinan isi, is döngüsü (7) içinde bulunan is akiskaninin isitilmasi, özellikle de buharlastirilmasi ve/veya asiri isitilmasi için kullanilir. Asiri isitilan is akiskani daha sonra mekanik enerji ve sonuçta elektrik enerjisi üretmek için devreye sokulur. Enerji depolama donaniminin (1) desarji örnegin, isi tüketicisi (12) termal enerjiye ihtiyaç duyuncaya veya ikinci akiskan depolama odasi (8) tamamen bosaltilincaya ve buna göre ayirici eleman (6), (6) referans sayisiyla karakterize edilmis konumda bulununcaya kadar gerçeklestirilir.

Enerji depolama donaniminin (1) bu türden tasarimi akiskan tankinin (3) insa yerinin görece az olmasi avantajini sunmaktadir. lsitilmis veya sogutulmus akiskani içine kabul etmek için özellikle hiçbir bos depolayici tankinin önceden bekletilmemesi gerekmektedir. Ayni zamanda ayirici eleman (6), birinci akiskan odasinda (7) bulunan daha soguk akiskanin ikinci akiskan depolama odasinda (8) bulunan daha sicak akiskandan tam olarak veya en azindan neredeyse tam olarak ayrilmasini mümkün kilmaktadir. Daha sicak akiskanin daha soguk akiskana karismasi ve buna bagli olarak meydana gelen bir soguma böylece engellenmektedir. Buna uygun olarak daha sicak akiskan her zaman daha yüksek bir sicaklikla kullanima sunulmus durumdadir; bu da is döngüsünün (17) yüksek bir verimlilikle çalistirilmasi mümkün kilar.

Sekil 2, enerji depolama donaniminin (1) bulusa uygun olmayan ikinci bir uygulama biçimini göstermektedir. Prensip olarak birinci uygulama biçimi hakkinda yapilan yukaridaki açiklamalara gönderme yapilir. Asagida birinci uygulama biçimiyle olan farkliliklarin açiklanmasina girilmektedir. Önemli bir fark, akiskan tankinin (3) uzunlamasina orta ekseninin (19) dikey olarak, özellikle de yukarida açiklanmis olan zemin üzerinde dikey olarak durmasidir. Örnegin uzunlamasina orta eksen (19) yer çekimi kuvvetinin etkine veya yer çekimi kuvvetinin vektörüne paralel uzanmaktadir.

Akiskan tanki (3) bu bakimdan örnegin genisliginden ve/veya derinliginden özellikle de çapindan daha büyük bir yükseklige sahiptir› Bu türden bir uygulama biçiminde uzunlamasina orta eksen (19) tercihen, akiskan tanki (3) ya da onun uzunlamasina orta ekseni tercihen kavissiz düzenlenecek biçimde uzanmaktadir. Akiskan tanki (3) örnegin bir kaide (20) yardimiyla sabitlenmis olabilir. Tank toprak üstünde, özellikle tamamen toprak üstünde, fakat alternatif olarak toprak altinda, özellikle de tamamen toprak altinda yerlestirilmis olabilir.

Ayirici eleman (6) örnegin, tercihen dairesel bir ayirici disk biçimde düzenlenir. Disk örnegin bir birinci alan (21) ve yine bu alanin karsisinda bir ikinci alana (22) sahiptir. Bu baglamda birinci alanin (21) yüzü, birinci akiskan depolama odasina (7), ikinci alanin (22) yüzü ikinci akiskan depolama odasina (8) dönüktür. Alanlar (21 ve 22) tercihen birbirlerine paralel, özellikle de akiskan tankinin (3) tüm enine kesiti boyunca uzanmaktadir.

Ayirici elemanin (6) özellikle güvenilir biçimde kontrolünü saglamak için, bir yatak (23) ön görülmüstür. Yataga (23) ayirici elemana (6) ait bir merkezi oyuntu ve yine bir kontrol elemani (24) tahsis edilmistir. Kontrol elemani (24) örnegin akiskan tankinin (3) merkezine yerlestirilmistir ve buna onun uzunlamasina olan yönünde tercihen büyük bir kismina veya tamamina girmektedir. Bu baglamda ilk ifadeden, kontrol elemaninin (24) uzunlamasina olan yayilimi anlasilmalidir. Bu uzunluk tercihen akiskan tankinin (3) uzunlugunun ya da akiskan tankinin (3) yüksekliginin tercihen minimum %80, minimum Kontrol elemani buradaki uygulama örneginde bir boru (25) olarak düzenlenmistir.

Bunun sayesinde akiskan depolama odasi (7) ile akiskan baglantisi (4) arasinda bir akiskan baglantisi gerçeklestirilmektedir. Akiskan baglantisi (4) boru üzerinden dogrudan veya dolayli olarak akiskan depolama odasina (7) açilmaktadir. Buna karsin akiskan baglantisi (5) dogrudan akiskan depolama odasina (8) açilmaktadir. Boru (25) yardimiyla akiskan baglantilari (4 ve 5) akiskan tankinin (3) ayni ön yüzüne yerlestirilmis olabilir.

Yukarida birinci uygulama biçimi için açiklanmis oldugu gibi, akiskan baglantilari (4 ve ) hem birinci akiskan demeti (9) hem de ikinci akiskan demeti (10) üzerinden birbirlerine akis olarak baglanmistir veya akis olarak baglanabilir özelliktedir. (15 ve 16) referans numarali valflere ilave olarak baskaca valfler de (26 ve 27) öngörülmüs olabilir. Enerji depolama donaniminin sarji için, pompa (13) yardimiyla akiskanin birinci akiskan depolama odasindan (7) isi kaynagi (14) yönünde ya da bunun içinden geçirilmesi ve daha sonra ikinci akiskan depolama odasina (8) ait akiskan baglantisi (5) üzerinden iletilmesi ön görülmüstür. Bu amaçla diger valfler (15 ve 27) valfler kapaliyken, bu valfler (16 ve 26) açilmistir` Buna karsin enerji depolama donanimini (1) desarj etmek için, akiskan pompa (11) yardimiyla ikinci akiskan depolama odasindan (8) isi tüketicisi (12) yönünde veya bunun için geçirilmekte ve daha sonra birinci akiskan depolama odasinin (7) akiskan baglantisi (4) üzerinden iletilmektedir. Bu baglamda tercihen diger valfler (16 ve 26) kapaliyken, bu valfler (15 ve 27) açilmistir.

Uygun bir akis kontrolünü saglamak için akiskan demetleri (9 ve 10) bir kesisme noktasinda (20) birbirleriyle bulusmaktadir. Bu baglamda valf akiskanlar teknigine uygun olarak kesisme noktasi (28) ile isi tüketicisi (12) arasinda bulunmaktadir; bu sirada valf ise (16) yine akiskanlar teknigine uygun olarak kesisme noktasi (28) ile isi kaynagi (14) arasina yerlestirilmistir. Öte yandan valf (26) akiskanlar teknigine uygun olarak kesisme noktasi (28) ile isi tüketicisi (5) arasinda bulunurken; bu sirada diger valf ise (27) yine akiskanlar teknigine uygun olarak kesisme noktasi (28) ile akiskan baglantisi (4) arasindadir. Valflerin (15, 16, 26 ve 27) yukarida açiklanan düzeni ve devresi yardimiyla, enerji depolama donaniminin (1) seçime bagli olarak sarj edilmesi ve desarj edilmesi için istenen akis gerçeklestirilebilir.

Akiskan tanki (3) içinde güvenilir bir akiskan akis kontrolünü saglamak için, akiskanlar teknigine uygun olarak akiskan baglantisi (5) ile akiskan depolama odasi (8) arasinda bir kesintili ayirici tank duvari (29) veya bir kesintili ayirici tank kafesi ön görülmüs olabilir. Akiskan depolama odasina (8) getirilen akiskan bunun üzerinden akmaktadir.

Kesintili ayirici tank duvari ya da kesintili ayirici tarik kafesi, örnegin kesintiye ugratilmis ve akiskan için akis açikliklarina sahip bir ayirici duvar olarak düzenlenir.

Enerji depolama donaniminin (1) burada açiklanan ikinci uygulama biçimiyle prensip olarak, birinci uygulama biçimi kultanildiginda elde edilenle ayni avantajlar saglanmaktadir. Akiskan tankinin (3) dikey düzenlemesi sayesinde enerji depolama donanimi (1) özellikle az bir zemin alinan sahip olacak biçimde gerçeklestirilebilir. Buna ilave olarak enerji depolama donaniminin (1) sarji ve/veya desarji sayesinde, birinci akiskan depolama odasinda (7) bulunan daha soguk akiskan ile ikinci akiskan depolama odasinda bulunan (8) daha sicak akiskan arasindaki yogunluk farkindan yararlanilmaktadir.

Claims (10)

1. IS'TEMLER 1.
2. Bir isi kaynagi (14) yardimiyla içine isinin iletilebildigi ve yine bir isi tüketicisi (12) tarafindan isinin alinabildigi ve bir akiskan tanki (3) içinde duran ve yine bu tankin daha soguk akiskan için ön görülmüs birinci akiskan depolama odasinin (7) içine ve yine daha sicak akiskan için ön görülmüs bir ikinci akiskan depolama odasinin (8) içine konumu degistirilebilen bir ayirici elemanla (6) bölümlere ayrilmis oldugu bir kapali depolayici döngüsüne (2) sahip; bu baglamda depolayici döngüsü (2) içinde, yardimiyla akiskanin birinci akiskan depolama odasindan (7) ikinci akiskan depolama (8) odasina ve/veya bunun tam tersi yönde iletilebildigi minimum bir adet bir pompanin (11) ön görülmüs oldugu ve termal enerjinin geçici olarak depolanmasi için kullanilan bir enerji depolama donanimi (1), akiskan tankinin (3) yatay yerlestirilmis ve en azindan kismen kavisli uzunlamasina bir orta eksene sahip bir boru hatti olarak mevcut olmasiyla ve uzunluk ile genislik arasindaki oran minimum bes birim olmasiyla karakterize edilmistir. 2.
3. Istem 1'e uygun enerji depolama donanimi, ayirici elemanin (6) pigging-eleman veya ayirici disk olmasiyla karakterize edilmistir. 3.
4. Yukarida açiklanan istemlerden birine uygun enerji depolama donanimi, ayirici elemanin (6) birinci akiskan depolama odasini (7) ikinci akiskan depolama odasindan (8) termal olarak ayrilmasi için, içi izolasyon gaziyla doldurulmus içi bos bir cisim olarak düzenlenmis olmasiyla karakterize edilmistir. 4.
5. Yukarida açiklanan istemlerden birine uygun enerji depolama donanimi, ayirici elemanin (6) birinci akiskan depolama odasini (7) ikinci akiskan depolama odasindan (8) akiskan teknigine uygun olarak izole edilmesi için minimum bir adet dudak contaya sahip olmasiyla karakterize edilmistir. 5.
6. Yukarida açiklanan Istemlerden birine uygun enerji depolama donanimi, birinci akiskan depolama odasinin (7) bir birinci akiskan baglantisina (4) ve yine ikinci akiskan depolama odasinin (8) bir ikinci akiskan baglantisina (5) sahip olmasiyla; bu baglamda isi tüketicisinin (12) akiskan baglantilarina (4, 5) baglanmis ve depolayici desarj pompasi olarak düzenlenmis pompanin (11) akiskan teknigine uygun olarak seri olarak baglanmis olmasiyla karakterize edilmistir. kaynaginin (14) akiskan baglantilarina (4,5) baglanmis olmasiyla ve yine bir depolayici sarj pompasina (13) akiskan teknigine uygun olarak seri baglanmis olmasiyla karakterize edilmistir.
7. 7.Yukarida açiklanan istemlerden birine uygun enerji depolama donanimi, isi tüketicisinin (12) ve depolayici desarj pompasinin (11) birinci akiskan demeti içinde ve yine isi kaynaginin (14) ve depolayici sarj pompasinin (13) ise akiskan teknigine uygun olarak birinci akiskan demetine (9) paralel olarak yerlestirilmis ikinci akiskan demeti (10) içine yerlestirilmis olmasiyla karakterize edilmistir.
8. 8. Bulus, yukarida açiklanan istemlerden birine veya birden fazlasina uygun ve termal enerjiyi geçici olarak depolamak için kullanilan minimum bir adet bir enerji depolama donanimiyla (1) donatilmis bir elektrik santrali, özellikle de solar elektrik santrali, rüzgâr santrali veya solar-termal rüzgâr santraliyle iliskili olarak karakterize edilmistir.
9. 9. istem 8'e uygun elektrik santrali, birinci akiskan depolama odasinin (7) birinci akiskan baglantisina (4) ve ikinci akiskan depolama odasinin (8) bir ikinci akiskan baglantisina (5) sahip olmasiyla; bu baglamda akiskan baglantilarina (4,5) minimum bir adet depolayici desarj pompasi olarak düzenlenmis pompaya (11) seri olarak baglanmis bir isi tüketiclsinin (12) baglanmis olmasiyla; bu baglamda isi tüketicisi (12) depolayici döngüsü (2) ve minimum bir adet türbine sahip bir is döngüsü (17) arasinda bulunan isi esanjörü olarak mevcut olmasiyla karakterize edilmistir.
10. 10. Termal enerjinin geçici olarak depolanmasi için kullanilan ve yukarida açiklanan istemlerden birine veya birden fazlasina uygun bir enerji depolama donaniminin (1) çalistirilmasina yönelik yöntem, enerji depolama donaniminin (1), bir isi kaynagi (14) yardimiyla içine isinin iletilebildigi ve yine bir isi tüketicisi (12) tarafindan isinin alinabildigi ve bir akiskan tanki (3) içinde duran ve yine bu tankin daha soguk akiskan için ön görülmüs birinci akiskan depolama odasinin (7) içine ve yine daha sicak akiskan için ön görülmüs bir ikinci akiskan depolama odasinin (8) içine konumu degistirilebilen bir ayirici elemanla (6) bölümlere ayrilmis oldugu bir kapali depolayici döngüsüne (2) sahip olmasiyla; bu baglamda depolayici döngüsü (2) içinde, yardimiyla akiskanin birinci akiskan depolama odasindan (7) ikinci akiskan depolama (8) odasina ve/veya bunun tam tersi yönde iletilebildigi minimum bir adet bir pompanin (11) ön görülmüs olmasiyla; akiskan tankinin (3) yatay yerlestirilmis ve en azindan kismen kavisli uzunlamasina bir orta eksene sahip bir boru hatti olarak mevcut olmasiyla ve uzunluk ile genislik arasindaki oran minimum bes birim olmasiyla karakterize edilmistir.