本發(fā)明屬于能量儲存領(lǐng)域并且特別是熱儲存領(lǐng)域。本發(fā)明的目標是提供一種熱能儲存系統(tǒng)、在這種系統(tǒng)中執(zhí)行的方法以及該系統(tǒng)的對應(yīng)用途。
背景技術(shù):
1、電能儲存系統(tǒng)在非高峰時段期間儲存基本負荷能量,并在高峰時段期間使用儲存的能量來提供電力。這種系統(tǒng)對發(fā)電行業(yè)至關(guān)重要。在常規(guī)發(fā)電系統(tǒng)中,能量儲存系統(tǒng)可以提供大量的益處,包括負荷跟蹤、峰值功率和備用儲備。通過提供旋轉(zhuǎn)儲備和調(diào)度負荷,電能儲存系統(tǒng)可以增加熱電源的凈效率,同時減少有害排放。
2、電能儲存系統(tǒng)對于間歇性可再生能源供應(yīng)系統(tǒng)、比如太陽能光伏和風(fēng)力渦輪機供應(yīng)系統(tǒng)至關(guān)重要。這是由于可再生能源的間歇性;源在較長時間段內(nèi)并不總是可用的。這種劣勢已經(jīng)成為綠色電力產(chǎn)業(yè)的障礙。因此,需要一種合適的能量儲存系統(tǒng)。此外,電力儲存系統(tǒng)需要是綠色的。
3、此外,電能儲存系統(tǒng)被認為是具有分布式發(fā)電機的能量分配網(wǎng)絡(luò)中的關(guān)鍵技術(shù),以便補償任何功率波動,并在由于例如線路故障導(dǎo)致的電壓下降時段期間提供不間斷電力供應(yīng)。
4、過去已經(jīng)開發(fā)了若干種電能儲存系統(tǒng)。這些包括抽水蓄能系統(tǒng)、壓縮空氣能量儲存系統(tǒng)(caes)、二次電池、超導(dǎo)磁能儲存系統(tǒng)(smes)、飛輪和電容器。
5、抽水蓄能是能量儲存系統(tǒng)的最廣泛的使用形式。它通過將水從較低的水庫泵送到較高的水庫來儲存水力勢能。所儲存能量的量與兩個水庫之間的高度差和所儲存水的體積成正比。在電力需求高的時期期間,水通過渦輪發(fā)電機以類似于傳統(tǒng)的水力發(fā)電設(shè)施的方式從較高的水庫下落到較低的水庫。抽水蓄能是一項成熟的技術(shù),具有效率高、容量大、儲存期長以及每單位能量資金成本相對較低的特點。然而,兩個大型水庫和一個或更多個大壩的可用場地稀缺是抽水蓄能的主要缺點。建設(shè)周期長(通常為10年)和環(huán)境問題(例如,在水庫被淹沒之前清除土地上的樹木和植被)是抽水蓄能系統(tǒng)的另外兩個主要缺點。
6、壓縮空氣能量儲存(caes)基于常規(guī)的燃氣渦輪機技術(shù)。它利用壓縮空氣的彈性勢能。能量通過壓縮氣密空間比如地下儲存洞穴中的空氣而被儲存。為了提取儲存的能量,壓縮空氣從儲存容器中被抽出、加熱并且然后通過高壓渦輪機膨脹,高壓渦輪機捕獲壓縮空氣中的一些能量。然后,空氣與燃料混合并燃燒,其中廢氣通過低壓渦輪機膨脹。高壓渦輪機和低壓渦輪機兩者均連接至發(fā)電機來發(fā)電。caes具有相對較高的能量密度、較長的儲存期、較低的資金成本和較高的效率。與抽水蓄能和其他目前可用的能量儲存系統(tǒng)相比。它需要在燃氣渦輪機中燃燒。它不能用于其他類型的發(fā)電廠,比如燃煤、核電、風(fēng)力渦輪機或太陽能光伏發(fā)電廠。另外,化石燃料的燃燒導(dǎo)致污染物、比如氮氧化物和碳氧化物的排放,這使得caes的吸引力降低。此外,與抽水蓄能系統(tǒng)類似,caes也受到對有利地理條件、比如洞穴的依賴。caes僅對于在附近有巖礦、鹽穴、含水層或枯竭氣田的發(fā)電廠才而言是經(jīng)濟可行的。
7、ep?1?989?400b1涉及用于儲存能量并使用儲存的能量來產(chǎn)生電能或驅(qū)動螺旋槳的系統(tǒng)。特別地,本發(fā)明提供了一種儲存能量的方法,該方法包括:提供氣態(tài)輸入物,從氣態(tài)輸入物中生產(chǎn)冷凍劑;儲存冷凍劑;使冷凍劑膨脹;使用膨脹的冷凍劑來驅(qū)動渦輪機并從冷凍劑的膨脹中回收冷能。
8、ep?2?603?761b1涉及將一個或更多個熱處理彼此結(jié)合的方法,其中待結(jié)合的熱處理具有不同的熱能供給和需求標準。該方法包括使用一個或更多個熱儲存器。
9、ep?2?753?808a1涉及一種用于借助壓縮空氣來儲存能量的系統(tǒng),其中:-儲存容積在高壓ph下吸入空氣,-環(huán)境空氣被壓縮以儲存能量并被帶入儲存容積中,-為了從儲存中移除,壓縮空氣被從儲存容積中取出并排放到環(huán)境中,從而輸出功,-用于交替壓縮和膨脹的渦輪機(低壓渦輪機)——或多個這樣的機器將環(huán)境空氣壓縮到平均壓力pm或從該平均壓力膨脹,-用于交替壓縮和膨脹的機器(高壓機器)將環(huán)境空氣從平均壓力pm壓縮到儲存壓力ph或使其從儲存壓力ph膨脹,或者并聯(lián)流體連接的多個這樣的機器執(zhí)行該任務(wù),-這些機器(低壓渦輪機器和高壓渦輪機器)串聯(lián)流體連接并機械聯(lián)接至相應(yīng)的或共用的發(fā)電機/馬達(即,選擇性地作為馬達或發(fā)電機操作的電機)
10、cn?102?758?689b涉及一種超超臨界空氣能量儲存/釋放系統(tǒng),這是一種新型的大規(guī)模能量儲存系統(tǒng),并且涉及一種能量儲存技術(shù),即通過利用發(fā)電站的非高峰電力將空氣壓縮成超超臨界狀態(tài),同時儲存壓縮熱,通過利用膨脹機冷卻空氣,并且同時回收膨脹功以提高效率,并且通過利用儲存的冷能將超超臨界空氣冷卻液化并儲存;并且液態(tài)空氣被加壓并吸熱,以在用電高峰時達到超超臨界狀態(tài),并且進一步吸收壓縮熱以供渦輪發(fā)電機發(fā)電。
11、ep?2?753?861b1涉及低溫能量儲存系統(tǒng),并且特別是用于捕獲冷能和再利用捕獲的冷能的方法。系統(tǒng)允許來自低溫能量儲存系統(tǒng)的能量回收過程的冷熱能被有效地捕獲、儲存和有效地利用。捕獲的冷能可以在任何協(xié)同定位的過程中重新使用,例如以提高冷凍劑的生產(chǎn)效率、提高液態(tài)天然氣的生產(chǎn)效率并且/或者提供制冷。系統(tǒng)使得冷能可以在非常低的壓力下被儲存,冷能可以從系統(tǒng)的各種至少一個部件中被回收,并且/或者冷能可以被儲存在多于一個的熱儲存器中。
技術(shù)實現(xiàn)思路
1、鑒于以上情況,因此本發(fā)明的目的是克服或至少減少現(xiàn)有技術(shù)的不足和缺點。更具體地,本發(fā)明的目的是提供一種方法和一種用于具有提高的熱效率的系統(tǒng)的對應(yīng)系統(tǒng)。
2、這些目的由本發(fā)明來實現(xiàn)。
3、在第一方面,本發(fā)明涉及一種能量儲存系統(tǒng),該系統(tǒng)包括:至少一個流體輸入元件,至少一個流體輸入元件用于輸入至少一種流體;至少兩個熱儲存部件,至少兩個熱儲存部件構(gòu)造成控制至少一種流體的溫度;至少兩個壓力控制部件,至少兩個壓力控制部件構(gòu)造成執(zhí)行至少一個壓力變化;以及至少一個液化模塊,至少一個液化模塊構(gòu)造成從至少一種流體中的至少一種流體至少部分地產(chǎn)生液相。
4、應(yīng)當理解的是,術(shù)語能量儲存系統(tǒng)是指適用于由充注、儲存和排放組成的循環(huán)過程的系統(tǒng)。因此,在該過程期間產(chǎn)生的熱能潛力應(yīng)當被保存。系統(tǒng)內(nèi)熱能儲存器的使用顯著降低了環(huán)境的能量損失(即,通過不向環(huán)境排放壓縮熱),并且從而提高了系統(tǒng)的往返效率。液體產(chǎn)量并且因此循環(huán)效率通過使用熱儲存部件而提高,熱儲存部件允許在低溫水平下儲存熱,以便在充注期間輔助液化過程。這是特別有利的,因為它借助于從系統(tǒng)中提取能量(即,通過膨脹)或像節(jié)流這樣的低效冷卻方法減少了對額外“冷”生產(chǎn)的需求。
5、此外,本發(fā)明涉及一種包括相對較少部件的系統(tǒng),這使得本發(fā)明的系統(tǒng)不太復(fù)雜(與本領(lǐng)域中通常使用的類似系統(tǒng)相比)、更容易生產(chǎn)、更可靠、維護工作量更少、所需原材料更少并且更不容易出錯。更簡單地說,本發(fā)明的方法提供了一種實施液化作為能量儲存的精益過程。此外,本發(fā)明的方法是特別有利的,因為它例如允許借助于使用壓力控制部件來覆蓋整個過程所需的膨脹步驟和壓縮步驟來實現(xiàn)這一點。另外地或替代性地,本發(fā)明的方法特別有益,因為作為液化模塊和熱儲存部件的一部分,熱交換器部件的用途被定尺寸和設(shè)計成在不同的操作模式(預(yù)注階段、正常充注階段、用于預(yù)注冷儲存器的排放和正常排放階段)下足夠好地執(zhí)行,而不是對于每個操作模式具有單獨的熱交換器。
6、在一個實施方式中,系統(tǒng)可以構(gòu)造成蒸發(fā)至少一種流體中的至少一種流體的至少一部分。
7、此外,系統(tǒng)可以構(gòu)造成冷凝至少一種流體中的至少一種流體的至少一部分。
8、在另一實施方式中,系統(tǒng)可以包括至少一個流動方向,其中,系統(tǒng)可以構(gòu)造成使至少一個流動方向中的至少一個流動方向反向。
9、系統(tǒng)可以包括至少一個流體輸出元件。至少一個流體輸出元件中的至少一個流體輸出元件可以構(gòu)造成排出至少一種流體中的至少一種流體。另外地或替代性地,至少一個流體輸出元件可以構(gòu)造成將至少一種流體中的至少一種流體的至少一部分饋送回至系統(tǒng)。
10、這是特別有利的,因為饋送回流體,首先允許將部分液化后的氣流循環(huán)返回至液化模塊,以提取液化所需的低溫水平下的熱。第二,在利用饋送回的流的最大可能冷卻能力之后,它還可以用于部分地供給系統(tǒng),這使得在干燥過程中的能量消耗更低,因為流已經(jīng)是干燥的。第三,這也是有利的,因為將流體供給到可能存在的次級循環(huán)允許使用干流并調(diào)節(jié)壓力水平,而不需要額外的供給。
11、在一個實施方式中,至少兩個熱儲存部件中的一個熱儲存部件可以構(gòu)造成控制至少一種流體的溫度,其中,至少兩個熱儲存部件中的一個熱儲存部件可以與至少兩個壓力控制部件中的至少一個壓力控制部件串聯(lián)布置。
12、這種方法是有益的,因為在增加壓力之后立即使用熱能儲存部件顯著地減少了對環(huán)境的能量損失,即,通過不向環(huán)境排放壓縮熱而顯著地減少了對環(huán)境的能量損失,并且從而提高了系統(tǒng)的往返效率。
13、此外,至少兩個熱儲存部件中的一個熱儲存部件可以構(gòu)造成控制至少一種流體在第一壓力控制部件之前的溫度。
14、此外,至少兩個熱儲存部件中的一個熱儲存部件可以構(gòu)造成控制至少一種流體在第二壓力控制部件之前的溫度。
15、至少兩個熱儲存部件中的一個熱儲存部件可以構(gòu)造成控制至少一種流體在第一壓力控制部件之后的溫度。另外地或替代性地,至少兩個熱儲存部件中的一個熱儲存部件可以構(gòu)造成控制至少一種流體在第二壓力控制部件之后的溫度。
16、這種方法是特別有益的,因為在壓縮流體之后和進入冷儲存器或液化模塊之前去除多余的熱防止了系統(tǒng)的這些部分不必要的“冷”消耗。應(yīng)當理解,在本文中,術(shù)語冷意在是指較低能量水平熱,或者低于環(huán)境溫度的熱貯存器。
17、在一個實施方式中,系統(tǒng)可以包括至少一個分流元件,至少一個分流元件構(gòu)造成分流至少一種流體的流。
18、至少兩個熱儲存部件中的一個熱儲存部件可以構(gòu)造成控制至少一種流體的溫度,其中,至少兩個熱儲存部件中的一個熱儲存部件可以與至少一個液化模塊中的至少一個液化模塊串聯(lián)布置。
19、至少兩個熱儲存部件中的一個熱儲存部件可以構(gòu)造成控制至少一種流體在至少一個液化模塊中的一個液化模塊之前的溫度。
20、至少兩個熱儲存部件中的一個熱儲存部件可以構(gòu)造成控制至少一種流體在至少一個液化模塊中的一個液化模塊之后的溫度。
21、至少兩個熱儲存部件中的一個熱儲存部件可以構(gòu)造成控制與至少一個液化模塊中的至少一個液化模塊的至少一個部件并行的至少一種流體的溫度。
22、在另一個實施方式中,系統(tǒng)可以包括至少一個用于低溫液體的儲存罐。
23、至少兩個熱儲存部件中的一個熱儲存部件可以構(gòu)造成控制至少一個用于低溫液體的儲存罐中的至少一個用于低溫液體的儲存罐中的至少一種流體的溫度和壓力。
24、至少兩個熱儲存部件中的一個熱儲存部件可以構(gòu)造成控制至少一種流體在至少一個分流元件中的一個分流元件之后的溫度。
25、至少兩個熱儲存部件中的一個熱儲存部件可以構(gòu)造成控制至少一種流體在系統(tǒng)中的至少兩個位置的溫度。
26、這是有利的,因為具有若干個熱交換器或儲存器的熱儲存部件可以同時在多個位置處實施。這可以降低系統(tǒng)的復(fù)雜性和損失,因為僅可以使用一個熱儲存部件例如來儲存若干個壓縮階段的壓縮熱。此外,這允許在不同的操作模式之間優(yōu)化熱的使用,并因此優(yōu)化系統(tǒng)的效率,比如以在兩個連續(xù)的壓縮階段之后在較高的溫度水平下儲存熱同時對系統(tǒng)進行充注,并在每個膨脹階段之前在排放時增加流體的溫度(因此更高的焓)。
27、此外,系統(tǒng)可以包括至少三個熱儲存部件。在另一實施方式中,系統(tǒng)可以包括至少四個熱儲存部件。
28、在一個實施方式中,至少四個熱儲存部件中的至少一個熱儲存部件可以構(gòu)造成控制至少一種流體在第一壓力控制部件之后的溫度,至少四個熱儲存部件中的至少一個熱儲存部件可以構(gòu)造成控制至少一種流體在第二壓力控制部件之后的溫度,并且至少四個熱儲存部件中的兩個熱儲存部件串聯(lián)布置并且構(gòu)造成控制與至少一個液化模塊中的至少一個液化模塊的至少一個部件并行的至少一種流體的溫度。
29、這是有利的,因為在每個壓縮步驟之后移除壓縮熱允許不超過下一個壓縮階段的溫度極限。例如,但不限于,本發(fā)明通過兩個熱儲存部件——每個壓縮步驟之后一個熱儲存部件——實現(xiàn)這一點。本發(fā)明的方法是用環(huán)境溫度進入系統(tǒng)的“冷部段”,以防止來自系統(tǒng)這些部分的不必要的冷損耗。由于液化需要較大的溫度變化,因此流體和儲存介質(zhì)的熱力學(xué)性質(zhì)會發(fā)生相當劇烈的變化。為了確保達到預(yù)期的傳熱量和期望的溫度水平,可能需要將用于低于環(huán)境溫度的溫度的兩個附加儲存器彼此串聯(lián)布置(基于所使用的儲存器的類型)。在流體是空氣的情況下這是特別適用的,并且熱儲存部件通過以較低壓力的空氣作為載熱介質(zhì)的次級循環(huán)來實現(xiàn)。這種布置提高了整體性能,因為它能夠達到較高液體產(chǎn)量所需的較低溫度。
30、此外,這兩個熱儲存部件與液化模塊的部件并聯(lián)布置。這使得能夠增加液體產(chǎn)量,開發(fā)和優(yōu)化來自先前運行的冷的使用以及液化模塊的獨立使用。
31、在一個實施方式中,至少兩個壓力控制部件中的至少一個壓力控制部件可以包括以下各者中的至少一者:泵、壓縮部件、膨脹部件、加熱器、熱交換器部件、風(fēng)扇和鼓風(fēng)機。
32、在另一實施方式中,至少兩個壓力控制部件中的至少一個壓力控制部件可以包括至少一個正向移位渦輪機。
33、至少兩個壓力控制部件中的一個壓力控制部件可以構(gòu)造成壓縮至少一種流體。
34、至少兩個壓力控制部件中的一個壓力控制部件可以構(gòu)造成控制至少一種流體的流。
35、至少兩個壓力控制部件中的一個壓力控制部件可以構(gòu)造成產(chǎn)生和/或消耗機械能。
36、在一個實施方式中,至少兩個壓力控制部件中的至少一個壓力控制部件可以構(gòu)造成膨脹和/或壓縮至少一種流體。
37、在一個實施方式中,至少兩個壓力控制部件中的至少一個壓力控制部件可以構(gòu)造成可逆地操作。至少兩個壓力控制部件中的至少一個壓力控制部件可以包括構(gòu)造成可逆地操作的壓縮機。
38、本發(fā)明旨在用于要被充注和排放的系統(tǒng)。為了保持過程盡可能精益,在兩種操作模式下重復(fù)使用相關(guān)設(shè)備是合理的。這意味著在一個部件可以用于多種目的或者一個部件可以用于該過程的多個步驟的情況下,本發(fā)明盡可能地利用這些情況。不太復(fù)雜的系統(tǒng)/零件較少的系統(tǒng)更可靠、更容易生產(chǎn)、并且具有較少需要維護的部件并且需要較少的原材料。另外,與類似系統(tǒng)相比,前述系統(tǒng)的物理緊湊性顯著增加。
39、可逆壓縮機的使用是特別有利的,因為它們也適合于借助于流動反向作為膨脹器來工作,這使系統(tǒng)復(fù)雜性的顯著降低。這是由于在系統(tǒng)排放期間不使用用于膨脹過程的額外的設(shè)備,即額外的膨脹器/渦輪機和發(fā)電機。例如,本發(fā)明的方法允許在排放系統(tǒng)以恢復(fù)能量時使用容積式壓縮機作為膨脹器。另外地或替代性地,本發(fā)明還允許在對系統(tǒng)進行充注和排放兩者時均在系統(tǒng)中使用熱交換器,而不是一個熱交換器用于充注而另一個熱交換器用于排放。因此,本發(fā)明提供了一種復(fù)雜性降低的系統(tǒng),這使得維護和服務(wù)較少。這在本發(fā)明的方法所要求的過程的多個步驟中的少量部件和它們的一致再使用中是明顯的。
40、在一個實施方式中,系統(tǒng)可以包括至少三個壓力控制部件。另外地或替代性地,系統(tǒng)可以包括至少四個壓力控制部件。
41、至少兩個壓力控制部件中的一個壓力控制部件可以與至少一個流體輸入元件中的至少一個流體輸入元件串聯(lián)布置。
42、至少兩個壓力控制部件中的一個壓力控制部件可以與至少一個液化模塊中的至少一個液化模塊串聯(lián)布置。
43、至少兩個壓力控制部件中的一個壓力控制部件可以與至少一個流體輸出元件中的至少一個流體輸出元件串聯(lián)布置。
44、至少兩個壓力控制部件中的一個壓力控制部件可以與至少兩個熱儲存部件中的至少一個熱儲存部件串聯(lián)布置。
45、至少兩個壓力控制部件中的一個壓力控制部件可以與至少兩個壓力控制部件中的至少一個壓力控制部件串聯(lián)布置。
46、至少兩個壓力控制部件中的一個壓力控制部件可以與至少兩個壓力控制部件中的至少一個壓力控制部件并聯(lián)布置。
47、在一個實施方式中,至少兩個壓力控制部件可以包括構(gòu)造成加熱至少一種流體的至少一個加熱器。另外地或替代性地,至少兩個壓力控制部件可以包括構(gòu)造成改變至少一種流體的熱能含量的至少一個熱交換器部件。
48、此外,系統(tǒng)可以包括構(gòu)造成從至少一種流體中分離液相和/或氣相的至少一個相分離器部件。至少一個相分離器部件中的至少一個相分離器部件可以構(gòu)造成將來自至少一種流體的氣相供應(yīng)到至少一個液化模塊中的至少一個液化模塊。
49、至少兩個壓力控制部件中的一個壓力控制部件可以與至少一個相分離器部件中的至少一個相分離器部件串聯(lián)布置。
50、在一個實施方式中,至少一種流體可以包括以下各者中的至少一者:空氣、氮氣、氦氣、氫氣、氬氣、甲烷、一氧化碳、二氧化碳、氧氣、水或其任意組合。另外地或替代性地,至少一種流體可以包括至少一種低溫液體,至少一種低溫液體包括以下各者中的至少一者:空氣、氮氣、氦氣、氫氣、氬氣、甲烷、一氧化碳、二氧化碳、氧氣、水或其任意組合。
51、此外,第一壓力控制部件和第二壓力控制部件中的至少一者可以構(gòu)造成壓縮到高于至少一種流體的臨界壓力的壓力。
52、在一個實施方式中,系統(tǒng)可以包括構(gòu)造成從至少一種流體中去除雜質(zhì)的至少一個雜質(zhì)去除部件。
53、至少一個雜質(zhì)去除部件中的一個雜質(zhì)去除部件可以包括以下各者中的至少一者:過濾器、吸附站、相分離器、冷阱、流體去除部件。
54、至少一個雜質(zhì)去除部件可以構(gòu)造成去除以下各者中的至少一者:水、二氧化碳、碳氫化合物、懸浮顆粒或其任意組合。
55、在一個實施方式中,雜質(zhì)去除部件去除水分以達到至少263k、更優(yōu)選243k、最優(yōu)選223k的露點。另外地或替代性地,至少一個雜質(zhì)去除部件可以與以下各者中的至少一者中的至少一者串聯(lián)布置:至少兩個壓力控制部件、至少兩個熱儲存部件中的至少一個熱儲存部件、至少一個液化模塊中的至少一個液化模塊、至少一個相分離器中的一個相分離器、至少一個泵中的至少一個泵以及至少一個用于低溫液體的儲存罐中的至少一個用于低溫液體的儲存罐。在另一實施方式中,至少一個雜質(zhì)去除部件中的至少一個雜質(zhì)去除部件可以構(gòu)造成去除緊在至少一個流體輸入元件中的一個流體輸入元件之后的雜質(zhì)。此外,至少一個雜質(zhì)去除部件中的至少一個雜質(zhì)去除部件可以構(gòu)造成去除第一壓力控制部件之前和/或第二壓力控制部件之前的雜質(zhì)。
56、在一個實施方式中,系統(tǒng)可以構(gòu)造成致動第一壓力控制部件和/或第二壓力控制部件之后的至少一個雜質(zhì)去除部件。
57、系統(tǒng)還可以構(gòu)造成致動至少兩個熱儲存部件中的至少一個熱儲存部件之后和/或之前的至少一個雜質(zhì)去除部件。
58、雜質(zhì)比如大氣中的水分含量的凍結(jié)以及它們在系統(tǒng)的低溫部段比如熱交換器/熱交換器部件中的積聚可能會導(dǎo)致系統(tǒng)操作中的問題。為了避免這一點,低露點是必要的,這可以例如通過將吸附劑暴露于流體來實現(xiàn)。然而,本發(fā)明的循環(huán)過程是特別有益的,因為流動的反向可以用于吸附劑的再生并從其中去除雜質(zhì)。因此,與常規(guī)液化過程相比,本發(fā)明由于其循環(huán)性質(zhì)而需要用于再生吸附劑的較少努力。此外,用于雜質(zhì)去除的吸附劑階段可以在整個過程時間改變大小,并且需要不太復(fù)雜的雜質(zhì)去除部件(沒有中間清潔過程)。
59、本發(fā)明允許在系統(tǒng)的不同位置去除雜質(zhì)。例如,在吸入流體的過程開始時。在高壓下去除雜質(zhì)增加了吸附速率(較低的露點)并且也使得能夠使用變壓來使吸附劑再生。此外,本發(fā)明允許降低干燥劑再生的能量消耗,因為可以利用系統(tǒng)中存在的多余熱。一種有利的實現(xiàn)方式是在過程的開始時或者在用于充注的熱去除之后以及在排放期間用熱儲存器加熱流體之后定位雜質(zhì)去除部件。排放期間加熱的流體對干燥劑進行加熱,從而改變平衡并導(dǎo)致解吸。與流體一起輸送的雜質(zhì)也略微增加了流量,并且這積極地影響了排放的功率輸出。
60、本發(fā)明允許借助于在不同位置組合若干個雜質(zhì)去除部件來優(yōu)化這些效果并使額外的能量消耗最小化,并且從而使總效率最小化。因此,本發(fā)明允許在室溫下的第一壓縮階段之前具有一個階段(雜質(zhì)去除部件在最后一次膨脹之后的排放過程期間借助于在被排放之前存在于流體中的多余熱被再生而沒有任何額外的能量消耗),并且在第一壓縮階段或在較高壓力下的第二壓縮階段之后具有另一階段(雜質(zhì)去除部件可以通過結(jié)合變壓利用來自熱能儲存器的熱而被再生而沒有額外的能量消耗)。雜質(zhì)去除部件的這種定位使得本發(fā)明能夠在沒有額外能量消耗的情況下進行雜質(zhì)去除。
61、在一個實施方式中,至少兩個熱儲存部件中的至少一個熱儲存部件可以包括構(gòu)造成儲存熱能的至少一個儲存器。
62、此外,系統(tǒng)可以構(gòu)造成通過直接熱交換將熱儲存在至少兩個熱儲存部件中的至少一個熱儲存部件中。
63、這是特別有利的,因為實施直接熱交換儲存器、例如填充床降低了系統(tǒng)的復(fù)雜性。
64、此外,與比如使用相變材料、化學(xué)反應(yīng)或特殊材料作為能量儲存器的其他系統(tǒng)相反,使用直接接觸礫石填充床作為熱儲存材料可以保持系統(tǒng)不那么復(fù)雜。不是通過實施類似有機蘭金循環(huán)(orc)的循環(huán)來利用每次充注-排放之后可獲得的多余熱來增加復(fù)雜性,而是多余熱被去除或用于干燥劑的再生。這些點使得本發(fā)明的實現(xiàn)適合于能量儲存系統(tǒng)的需求。
65、在一個實施方式中,至少一個儲存器中的至少一個儲存器可以是以下各者中的至少一者:填充床熱儲存器、結(jié)構(gòu)化固體熱儲存器、潛熱儲存器。
66、與其他儲存技術(shù)——例如使用相變材料作為儲存器或在類似系統(tǒng)中應(yīng)用的液體罐儲存器相比,固定床熱儲存部件(例如,填充床熱儲存器、結(jié)構(gòu)化固體熱儲存器)的使用通過其在寬范圍的溫度水平上儲存熱的能力實現(xiàn)了靈活的熱能管理。此外,這些儲存器提供了在幾乎恒定的流體出口溫度下對儲存器進行排放的選項,并且可以補償充注和排放中的不同流速或者由于應(yīng)用的不同功率需求而導(dǎo)致的差異。固定床熱儲存部件還需要很少的外部控制,這降低了復(fù)雜性,并且很少使用關(guān)鍵資源,這使得它們優(yōu)于本領(lǐng)域已知的其他熱儲存系統(tǒng)和方法。此外,它們易于實施,并且具有在高溫狀態(tài)下穩(wěn)定的優(yōu)點,這有利于該過程,因為可以儲存更高的溫度水平以提高效率。這種類型的熱儲存器也可以在低溫下使用相同的熱儲存材料。上述優(yōu)點極大地提高了過程設(shè)計的靈活性,并最大限度地減少了所需的部件,因為過程自然需要較寬的溫度范圍。此外,本地資源可以用作儲存材料,這使得建造容易得多,因為不需要從中央工廠運輸重的低值散裝材料,而是可以在安裝系統(tǒng)的地點,比如用戶的地點填充。
67、此外,至少一種流體可以包括至少一種第一流體和至少一種第二流體。另外地或替代性地,至少一種第一流體可以不與至少一種第二流體直接接觸。
68、在一個實施方式中,系統(tǒng)可以構(gòu)造成將熱能儲存在至少兩個熱儲存部件中的至少一個熱儲存部件中,其中,至少兩個熱儲存部件中的一個熱儲存部件可以構(gòu)造成利用至少一種第二流體。至少一種第一流體中的至少一種第一流體和至少一種第二流體中的至少一種第二流體是相同的。
69、這是特別有利的,因為利用第二流體進行間接傳熱能夠在不與第一流體直接接觸的情況下實現(xiàn)固定床儲存器,從而保持上述益處。為此,只有熱交換器可能需要承受高壓,并且儲存器的其他部分可以不太復(fù)雜。此外,這也是有益的,因為相同的熱儲存器可以容易地在系統(tǒng)中的不同位置起作用,這使得需要更少的部件。此外,可以基于第二流體的特性來選擇第二流體,例如,防止由低溫引起的相變。防止相變是有益的,因為相變?nèi)绻l(fā)生在固定床儲存器中會產(chǎn)生不利影響。在第二次循環(huán)中使用相同的流體作為傳熱介質(zhì)減少了對額外設(shè)備的需要,因為流體可以簡單地被分流并用于再填充和適應(yīng)第二次循環(huán)的壓力水平。此外,由于空氣在全球范圍內(nèi)大量存在,這也有助于儲存不受位置限制。為了在排出(蒸發(fā)液相)時借助于在低溫下儲存熱來恢復(fù)主流體的相變焓,必須使用來自熱儲存部件的熱。相變發(fā)生在固定床內(nèi)部的直接接觸熱交換具有若干個技術(shù)上的實際困難,這些困難通過本發(fā)明的實施方式得以克服。僅舉幾例,為了防止對流,最冷的部分應(yīng)該布置在儲存器的底部,然而兩相混合物很難在儲存器內(nèi)部克服重力而向上輸送;相變密度的變化使得很難或不可能保持兩種介質(zhì)之間的流動和接觸時間;均勻分布液體并防止液滴形成是不可能的。本發(fā)明通過使用在相關(guān)溫度范圍內(nèi)沒有相變的傳熱介質(zhì)克服了這個問題。當?shù)诙黧w與第一流體相同時,本發(fā)明通過降低流體壓力并將其轉(zhuǎn)變溫度移至所需范圍之外的較低溫度來提供最有效的實現(xiàn)。
70、此外,至少一種第一流體中的至少一種第一流體可以不同于至少一種第二流體中的至少一種第二流體。另外地或替代性地,至少兩個熱儲存部件中的至少一個熱儲存部件可以包括構(gòu)造成至少兩個壓力控制部件中的對至少一種第二流體的流進行控制的一個壓力控制部件。
71、此外,至少兩個熱儲存部件中的至少一個熱儲存部件可以包括構(gòu)造成對至少一種流體的熱能含量進行控制的至少一個熱交換器部件。
72、在一個實施方式中,系統(tǒng)可以構(gòu)造成操作至少一個直接熱交換和/或至少一個間接熱交換。
73、至少一種第二流體可以是以下各者中的至少一者:氣體、液體、懸浮液、包括相變材料的懸浮液或任何組合。另外地或替代性地,系統(tǒng)可以構(gòu)造成借助于至少一種第二流體來儲存熱能。
74、至少一種第二流體可以構(gòu)造成通過直接熱交換將熱能傳遞到至少一個儲存器/從至少一個儲存器傳遞熱能。
75、在一個實施方式中,系統(tǒng)可以構(gòu)造成將壓縮熱儲存在至少兩個熱儲存部件中的至少一個熱儲存部件中。
76、此外,至少兩個熱儲存部件中的至少一個熱儲存部件可以包括構(gòu)造成承受高壓的至少一個元件。
77、此外,系統(tǒng)的至少一部分可以構(gòu)造成承受大于1bar、優(yōu)選大于10bar、更優(yōu)選大于40bar、最優(yōu)選大于50bar的壓力。
78、系統(tǒng)的至少一部分可以構(gòu)造成承受低于300bar、優(yōu)選低于250bar、更優(yōu)選低于200bar的壓力。
79、至少兩個熱儲存部件中的至少一個熱儲存部件可以包括至少一個冷儲存部件。
80、至少兩個熱儲存部件中的至少一個熱儲存部件可以包括至少一個熱儲存部件。
81、此外,至少兩個熱儲存部件中的至少一個熱儲存部件可以構(gòu)造成在高于周圍環(huán)境溫度的溫度下儲存熱。
82、至少兩個熱儲存部件中的至少一個熱儲存部件可以構(gòu)造在低于周圍環(huán)境溫度的溫度下儲存熱。
83、至少兩個熱儲存部件中的至少一個熱儲存部件可以構(gòu)造成將至少一種流體的溫度控制在高于周圍環(huán)境溫度的溫度下。
84、至少兩個熱儲存部件中的至少一個熱儲存部件可以構(gòu)造成將至少一種流體的溫度控制在低于周圍環(huán)境溫度的溫度下。
85、至少兩個熱儲存部件中的至少一個熱儲存部件可以構(gòu)造成將至少一種流體的溫度控制在至少一個溫度約束條件下或接近至少一個溫度約束條件。
86、此外,至少一個溫度約束條件可以包括以下各者中的至少一者:最大溫度,其中,最大溫度可以由至少一種流體在壓縮之后的溫度確定;至少一種流體中的與至少兩個熱儲存部件中的至少一個熱儲存部件相互作用的一種流體的最小溫度;至少一種流體中的至少一種流體的液相的最小溫度;系統(tǒng)的位于系統(tǒng)的一部件下游的另一部件的溫度要求;至少一種流體相對于其壓力水平的相變溫度;至少一種第二流體相對于其壓力水平的相變溫度;至少一種流體中的在兩個連續(xù)的熱儲存部件之間的一種流體的共用中間溫度,其中,共享的中間溫度可以被確定成確保兩個連續(xù)的熱儲存部件在系統(tǒng)的每次連續(xù)充注和排放相同的時間段之前和之后達到相同的內(nèi)部溫度分布;溫度約束,該溫度約束被確定成確保在至少兩種交換熱的介質(zhì)之間的連續(xù)的熱流動,其中,連續(xù)的熱流動通過直接熱交換或間接熱交換沿著系統(tǒng)的部件的長度發(fā)生;或者其任意組合。
87、隨著流體膨脹,流體的溫度越低,液體產(chǎn)量越高。然而,過程部件具有溫度要求和限制。作為示例,膨脹器通常不能膨脹液體;因此,輸入溫度應(yīng)盡可能接近給定壓力下流體的液相轉(zhuǎn)變,以使液體產(chǎn)量最大化。例如,節(jié)流動作可以處理輸入部中的液體,并且因此溫度可以低于該點。然而,可獲得的最小溫度水平受到可以從熱儲存部件恢復(fù)的溫度(主要由在排放模式期間蒸發(fā)的液體的儲存溫度決定)的限制,或者簡單地受到可從另一流(例如,在膨脹之后)獲得的最小溫度的限制。另一示例是由于儲存材料的熱物理性質(zhì)而對熱儲存部件的限制。為了優(yōu)化過程并因此優(yōu)化效率,本發(fā)明利用最低的可獲得溫度來增加液體產(chǎn)量,即,它在接近這些溫度約束條件下操作。
88、至少兩個熱儲存部件中的一個熱儲存部件可以包括低于273k、優(yōu)選低于223k、優(yōu)選低于183k的溫度。
89、至少兩個熱儲存部件中的至少一個熱儲存部件可以包括低于150k、優(yōu)選低于140k、更優(yōu)選低于120k的溫度。
90、在一個實施方式中,系統(tǒng)可以構(gòu)造成在匹配的溫度約束條件下操作兩個連續(xù)的熱儲存部件。
91、至少兩個熱儲存部件中的至少一個熱儲存部件可以構(gòu)造成提取儲存的熱能。另外地或替代性地,系統(tǒng)可以構(gòu)造成平衡至少兩個熱儲存部件中的一個熱儲存部件內(nèi)的提取的熱能和儲存的熱能。
92、至少兩個熱儲存部件中的至少一個熱儲存部件可以構(gòu)造成至少部分地改變至少一種流體中的至少一種流體的相。
93、至少一個熱交換器部件中的一個熱交換器部件可以構(gòu)造成至少部分地蒸發(fā)至少一種流體。
94、為了將相變焓恢復(fù)為熱勢,用于蒸發(fā)的熱需要由熱儲存部件中的一個熱儲存部件供應(yīng)。由于相變極大地改變了流體的熱物理性質(zhì),這最佳地經(jīng)由為此目的而優(yōu)化的熱交換器來實現(xiàn)。作為熱儲存部件的一部分,熱交換器可以借助于第二流體將熱從儲存器傳遞到流體,從而導(dǎo)致第二流體的溫度下降,然后該溫度下降被儲存回熱儲存器中。為了使可用的溫度水平最小化,在于熱交換器部件中蒸發(fā)之前,液體可以被泵送到其指定的壓力。該溫度水平的恢復(fù)提高了系統(tǒng)的效率。
95、至少一個加熱器可以用于至少部分地改變流體的相。
96、在一個實施方式中,系統(tǒng)可以包括至少一個電驅(qū)動部件。另外地或替代性地,系統(tǒng)可以包括至少一個馬達。在一個實施方式中,系統(tǒng)可以包括至少一個發(fā)電機。在另一實施方式中,系統(tǒng)可以包括至少一個控制部件。
97、在一個實施方式中,系統(tǒng)可以包括至少一個控制回路。在另一實施方式中,系統(tǒng)可以包括至少一個控制系統(tǒng)。
98、在一個實施方式中,系統(tǒng)可以包括以下各者中的至少一者:傳感器、隔熱部件、管道元件、熱交換器、加熱器和過濾器。至少一個隔熱部件可以包括以下各者中的至少一種:玻璃棉、石棉、巖棉、聚苯乙烯、聚四氟乙烯、纖維素、珍珠巖、聚苯乙烯泡沫、聚氨酯、氣凝膠、隔音材料和真空。
99、在一個實施方式中,系統(tǒng)可以包括至少一個輔助部件。
100、至少兩個熱儲存部件中的至少一個熱儲存部件可以包括至少一個輔助鼓風(fēng)機。
101、在一個實施方式中,系統(tǒng)可以構(gòu)造成在充注模式下操作。
102、在另一實施方式中,系統(tǒng)可以構(gòu)造成在排放模式下操作。
103、在另一實施方式中,系統(tǒng)可以構(gòu)造成在充注模式下致動至少一個雜質(zhì)去除部件中的一個雜質(zhì)去除部件。
104、在一個實施方式中,系統(tǒng)可以構(gòu)造成在排放模式下使至少一個雜質(zhì)去除部件中的一個雜質(zhì)去除部件再生。
105、雜質(zhì)的凍結(jié)會導(dǎo)致在系統(tǒng)的低溫部段例如在熱交換器中積聚,這可能會導(dǎo)致系統(tǒng)操作中的問題。為了避免這種情況,需要將雜質(zhì)去除到足夠的水平。然而,去除雜質(zhì)可能是能量密集過程,并且因此降低了過程的效率。當使用干燥劑作為吸附劑時,它們應(yīng)當被再生,通常通過溫度和/或壓力波動來完成。本發(fā)明通過在排放時至少部分使用過程流體和可用的多余熱來實現(xiàn)能量消耗的降低。流體在最后的膨脹階段之后仍然具有高于環(huán)境溫度的溫度,本發(fā)明可以利用該溫度來加熱干燥劑,從而改變干燥劑的平衡并導(dǎo)致雜質(zhì)的解吸。
106、在另一個實施方式中,系統(tǒng)可以構(gòu)造成借助于壓力波動和/或溫度波動來恢復(fù)至少一種雜質(zhì)去除部件中的一種雜質(zhì)去除部件。
107、至少一種第二流體中的至少一種第二流體可以在至少一個熱交換器部件處在低于流體流的壓力下使用,該流體流的溫度由至少兩個熱儲存部件中的一個熱儲存部件控制。
108、為了使產(chǎn)量和效率最大化,熱儲存部件中的一個熱儲存部件可以在低于或接近流體的冷凝溫度下操作。與第一流體相同的第二流體是特別有利的,因為它允許通過降低第二流體的壓力來防止相變,并且將第二流體的露點移動到操作范圍之外的較低溫度。此外,這種方法降低了儲存的復(fù)雜性,因為它的許多部件不需要承受高壓。
109、至少一種第二流體中的至少一種第二流體可以在至少一個熱交換器部件處在高于流體流的壓力下使用,該流體流的溫度由至少兩個熱儲存部件中的一個熱儲存部件控制。
110、至少一個鼓風(fēng)機中的至少一個鼓風(fēng)機可以構(gòu)造成:幫助從其溫度由至少兩個熱儲存部件中的一個熱儲存部件控制的流體流中移除熱能含量,并將移除的能量輸送到至少一個熱儲存部件。
111、至少一個鼓風(fēng)機中的至少一個鼓風(fēng)機可以構(gòu)造成:幫助從至少一個儲存部件移除熱能含量,并且將移除的能量輸送到其溫度由至少兩個熱儲存部件中的一個熱儲存部件控制的流體流中。
112、至少一個鼓風(fēng)機可以構(gòu)造成控制與至少一種流體分離的至少一種第二流體中的至少一種第二流體的流。
113、至少一個輔助部件可以包括以下各者中的一者:蒸發(fā)器、馬達發(fā)電機、電驅(qū)動部件、控制回路部件、傳感器、管道元件、隔熱部件、閥元件、鼓風(fēng)機、風(fēng)扇、消音器、過濾器、熱回收部件和供電部件。
114、在一個實施方式中,至少兩個壓力控制部件可以包括至少一個非等溫壓縮機。
115、在一個實施方式中,系統(tǒng)可以包括以下各者中的至少一者:電逆變器、線材、變壓器、電轉(zhuǎn)換器。
116、膨脹部件可以包括以下各者中的一者:膨脹器和節(jié)流閥。
117、膨脹器在過程期間從流體中提取能量,除了膨脹導(dǎo)致的溫度下降之外,它還允許提取的功降低流體的焓含量,從而導(dǎo)致更低的溫度。這特別有利于獲得更高的液化產(chǎn)量。節(jié)流是不做功的等焓過程。因此,與在膨脹器一樣,相同的膨脹比會導(dǎo)致更高的出口溫度。然而,節(jié)流是簡單得多的過程。如附圖所描繪的,本發(fā)明在不同的布置中利用了這兩個基本特性。
118、在一個實施方式中,至少一個膨脹器可以包括以下各者中的一者:渦輪膨脹器、容積膨脹器、活塞、螺桿、渦旋件。
119、在另一實施方式中,至少一種流體可以包括液相。
120、至少一個用于低溫液體的儲存罐中的一個用于低溫液體的儲存罐可以構(gòu)造限制至少一種流體中的一種流體的液相。
121、至少一個用于低溫液體的儲存罐中的一個用于低溫液體的儲存罐可以與以下各者中的至少一者串聯(lián)布置:至少兩個壓力控制部件中的至少一個壓力控制部件、至少兩個熱儲存部件中的至少一個熱儲存部件、至少一個液化模塊中的至少一個液化模塊以及至少一個相分離器中的一個相分離器。另外地或替代性地,至少一個用于低溫液體的儲存罐中的一個用于低溫液體的儲存罐可以包括至少一個絕熱部件。
122、為了排放,液態(tài)流體需要被加壓到指定的操作壓力。利用與用于低溫液體的儲存罐串聯(lián)的壓力改變部件、例如泵將液體加壓到過冷狀態(tài),同時排放產(chǎn)生用于優(yōu)化冷回收的最低溫度,以有助于下一次充注中的液化。
123、至少一個用于低溫液體的儲存罐中的一個用于低溫液體的儲存罐可以包括壓力容器。另外地或替代性地,壓力容器可以包括在1bar與37bar之間、優(yōu)選地在5bar與30bar之間、更優(yōu)選地在10bar與20bar之間的壓力。
124、在高壓下儲存減少了蒸發(fā)損失,同時儲存液態(tài)流體(處于平衡的氣相和液相的密度在高壓下彼此更接近,并且限制上限壓力減少了儲存的復(fù)雜性。
125、壓力容器可以包括高于37bar、優(yōu)選高于40bar、更優(yōu)選高于55bar的壓力。
126、至少一個用于低溫液體的儲存罐中的一個用于低溫液體的儲存罐可以包括壓力控制部件。
127、用于排放的液態(tài)流體的加壓可以發(fā)生在低溫罐內(nèi)部,例如通過利用環(huán)境熱蒸發(fā)非常小部分的液體來發(fā)生。這是特別有利的,因為它降低了系統(tǒng)的能量消耗。
128、至少一個熱交換器部件可以構(gòu)造成在至少一個用于低溫液體的儲存罐中的至少一個用于低溫液體的儲存罐內(nèi)執(zhí)行流體的蒸發(fā)。
129、代替使用環(huán)境熱,液體儲存器可以被加壓以與熱儲存器交換。這防止損失潛在的冷,并增加回收的冷,并且因此對下一次充注產(chǎn)生積極影響。
130、至少一個用于低溫液體的儲存罐中的一個用于低溫液體的儲存罐可以包括至少一個相分離器。
131、將相分離器和低溫儲存罐結(jié)合為單個單元降低了復(fù)雜性,因為它允許使用相同的容器。此外,這騰出了一些管道,因為兩相混合物可以在單個管道中輸送。
132、至少一個用于低溫液體的儲存罐中的一個用于低溫液體的儲存罐可以構(gòu)造成接收液體。
133、至少一個用于低溫液體的儲存罐中的一個用于低溫液體的儲存罐可以構(gòu)造成供應(yīng)液體。
134、至少一個用于低溫液體的儲存罐中的一個用于低溫液體的儲存罐可以構(gòu)造成增加所容納液體的壓力。
135、例如,對液態(tài)流體進行加壓的最簡單的實現(xiàn)方式是在有或沒有附加設(shè)備的情況下對儲存器進行自動加壓。
136、至少一個用于低溫液體的儲存罐中的一個用于低溫液體的儲存罐可以構(gòu)造成保持所容納液體的溫度和壓力。
137、至少兩個壓力控制部件中的一個壓力控制部件可以與至少一個用于低溫液體的儲存罐中的一個用于低溫液體的儲存罐串聯(lián)布置。
138、至少兩個壓力控制部件中的至少一個壓力控制部件可以構(gòu)造成在至少一個階段中改變壓力。
139、至少兩個壓力控制部件中的至少一個壓力控制部件可以構(gòu)造成在至少兩個階段中改變壓力。
140、至少兩個壓力控制部件中的至少一個部件可以構(gòu)造成在至少一個階段中改變壓力。
141、至少一種流體中的至少一種流體經(jīng)歷至少20bar、優(yōu)選至少30bar、更優(yōu)選至少40bar、最優(yōu)選至少55bar的總壓升。
142、至少一種流體中的至少一種流體可以經(jīng)歷小于300bar、優(yōu)選小于150bar、最優(yōu)選小于100bar、最優(yōu)選小于70bar的總壓升。
143、在一個實施方式中,至少一種流體經(jīng)歷至少20bar、優(yōu)選至少30bar、更優(yōu)選至少40bar、最優(yōu)選至少60bar的總壓降。另外地或替代性地,至少一種流體可以經(jīng)歷小于300bar、優(yōu)選小于150bar、最優(yōu)選小于100bar、最優(yōu)選小于70bar的總壓降。
144、產(chǎn)生由液化模塊利用的液體的一種方式是通過膨脹來降低流體的壓力。從較高的壓力膨脹導(dǎo)致較低的溫度,從而有助于較高的液體產(chǎn)量。然而,流體的熱容也隨著壓力的增加而增加,這不利地影響了液體產(chǎn)量。本發(fā)明考慮了更高壓力和總效率的增加的技術(shù)復(fù)雜性,這導(dǎo)致對于操作壓力大約60bar的最佳壓力。這用于進入液化模塊的流。
145、在一個實施方式中,至少兩個壓力控制部件中的至少一個壓力控制部件可以構(gòu)造成產(chǎn)生出口溫度to,其中,出口溫度to可以不同于入口溫度ti。另外地或替代性地,出口溫度to可以比入口溫度ti高至少100k、優(yōu)選比入口溫度ti高至少150k、更優(yōu)選比入口溫度ti高至少200k。
146、壓縮階段出口溫度主要由壓縮機的效率和壓縮機內(nèi)的內(nèi)部冷卻水平?jīng)Q定。最大化往返效率取決于在壓縮階段消耗的最大可能能量以升高的壓力和溫度存在于流體中。因此,盡可能接近絕熱壓縮的較高溫度是有益的。對于容易獲得的壓縮機,可以實現(xiàn)大約200k的溫升。關(guān)于效率的最理想的解決方案是在單個壓縮階段中達到最大的期望操作壓力。由于在這種情況下產(chǎn)生的出口溫度會非常高(>1000k),并且壓縮比在15以上的壓縮機的技術(shù)實現(xiàn)至少是具有挑戰(zhàn)性的,所以這種選項很難實現(xiàn)。然而,本發(fā)明通過考慮能量儲存系統(tǒng)應(yīng)當由可靠的可用部件構(gòu)建,并且溫度水平仍然需要是可管理的并且損耗應(yīng)當保持最小,克服了這些技術(shù)問題。本發(fā)明通過實施兩個或更多個壓縮階段、比如三個壓縮階段——這對于達到大約60bar是特別有益的,提供了對這些技術(shù)問題的解決方案。
147、出口溫度to可以比入口溫度ti高至多1500k、優(yōu)選比入口溫度ti高至多900k、更優(yōu)選比入口溫度ti高至多500k。
148、另外地或替代性地,出口溫度to可以比入口溫度ti低至少20k、優(yōu)選比入口溫度ti低至少50k、更優(yōu)選比入口溫度ti低至少80k。
149、此外,出口溫度to可以比入口溫度ti低至多800k、優(yōu)選比入口溫度ti低至多500k、更優(yōu)選比入口溫度ti低至多300k。
150、在一個實施方式中,至少兩個壓力控制部件中的至少一個壓力控制部件可以構(gòu)造成以大于40%、優(yōu)選大于60%、更優(yōu)選大于80%的多變效率操作。
151、高的多變效率確保壓縮階段中較低的內(nèi)部損失,并對整體效率有很大貢獻。
152、在另一實施方式中,系統(tǒng)可以構(gòu)造成膨脹至少一種流體。
153、至少兩個壓力控制部件中的至少一個壓力控制部件可以連接到至少一個電驅(qū)動部件中的一個電驅(qū)動部件。
154、在一個實施方式中,系統(tǒng)可以構(gòu)造成產(chǎn)生和/或消耗機械能。
155、在一個實施方式中,系統(tǒng)可以構(gòu)造成產(chǎn)生和/或消耗電能。
156、此外,系統(tǒng)可以構(gòu)造成借助于產(chǎn)生和/或消耗的能量來操作至少兩個壓力控制部件中的至少一個壓力控制部件。
157、此外,系統(tǒng)可以構(gòu)造成在排放模式下操作以產(chǎn)生能量。
158、在一個實施方式中,系統(tǒng)可以構(gòu)造成借助于消耗能量在充注模式下操作。
159、在另一實施方式中,充注模式可以配置成消耗能量來儲存熱,并且至少部分地產(chǎn)生至少一種流體中的至少一種流體的液相。
160、在另一個實施方式中,充注模式可以配置成通過改變至少一種流體中的至少一種流體的壓力和焓來消耗能量以至少部分地產(chǎn)生至少一種流體中的至少一種流體的液相。
161、此外,排放模式可以配置成消耗熱和液體來產(chǎn)生能量。另外地或替代性地,排放模式可以配置成改變至少一種流體中的至少一種流體的壓力和焓以產(chǎn)生能量。
162、系統(tǒng)可以構(gòu)造成在蒸發(fā)至少一種流體的液相的同時在至少一種流體中的至少一種流體與至少兩個熱儲存部件中的至少一個熱儲存部件之間交換熱能。
163、蒸發(fā)液體需要供熱來克服蒸發(fā)焓。如果熱由介質(zhì)提供,則這種介質(zhì)就會變冷。本發(fā)明利用該事實在液體蒸發(fā)期間儲存“冷”。蒸發(fā)液體經(jīng)由熱交換器從第二流體吸收熱,并且現(xiàn)在較冷的第二流體隨后與熱儲存部件連通。通過這種連通,熱儲存部件重新加熱第二流體,同時其自身變冷。通過這種布置,液體相變所需的蒸發(fā)熱基本上由熱儲存部件提供,并且因此,熱儲存部件變得更冷,換句話說,可以說“冷被儲存”。儲存冷的溫度可以通過系統(tǒng)變量來控制。理想情況下,該溫度應(yīng)盡可能低,這使得在需要時能夠獲得最大的冷卻能力。使用這種冷卻能力的最重要的情況是當?shù)谝涣黧w或第一流體的一部分在被送至液化模塊之前與要被預(yù)冷卻的熱儲存部件連通時。這種布置在系統(tǒng)的充注模式與排放模式之間的熱能管理中特別有利。
164、在一個實施方式中,系統(tǒng)可以構(gòu)造成通過保持熱勢和機械勢來保持系統(tǒng)狀態(tài)。另外地或替代性地,至少兩個壓力控制部件中的至少一個壓力控制部件可以構(gòu)造成以大于40%、優(yōu)選大于60%、更優(yōu)選大于80%的多變效率可逆地操作。另外地或替代性地,系統(tǒng)可以包括包含以下各者中的至少一者的連接類型:皮帶、齒輪箱和軸的直接連接。
165、膨脹器在排放時的效率對系統(tǒng)的往返效率有很大貢獻,并且因此損失被最小化。
166、至少一個電驅(qū)動部件中的至少一個電驅(qū)動部件可以包括以下各種類型中的至少一種類型:感應(yīng)、永磁、磁阻、同步和異步。
167、在一個實施方式中,至少一個馬達可以構(gòu)造成以可變的旋轉(zhuǎn)速度操作。
168、在一個實施方式中,至少一個馬達可以構(gòu)造成以可變頻率操作。
169、至少一個電驅(qū)動部件中的至少一個電驅(qū)動部件可以連接至以下各者中的至少一者中的至少一者:電逆變器、線材、變壓器、電轉(zhuǎn)換器。
170、在一個實施方式中,系統(tǒng)可以包括至少一個閥。至少一個閥可以由以下各者中的至少一者構(gòu)成:壓力改變部件、熱儲存部件、液化模塊、泵、相分離器、用于低溫液體的罐、雜質(zhì)去除部件。至少一個閥中的一個閥可以構(gòu)造成雙向操作。
171、至少一個閥可以包括以下各者中的至少一者:止回閥、流量控制閥、截止閥、節(jié)流閥、安全閥比如減壓閥、以及取樣閥。
172、至少一個閥可以包括至少一個致動機構(gòu)。
173、至少一個致動機構(gòu)中的至少一個致動機構(gòu)可以構(gòu)造成自動致動至少一個閥。至少一個閥可以包括可以連接到至少一個閥的以下各者中的至少一者:壓力改變部件、熱儲存部件、液化模塊、泵、相分離器、用于低溫液體的儲存罐、雜質(zhì)去除部件。
174、至少一個控制回路可以構(gòu)造成控制至少一個致動機構(gòu)中的至少一個致動機構(gòu)。
175、至少一個控制回路可以構(gòu)造成控制至少一個電驅(qū)動部件中的一個電驅(qū)動部件。
176、在一個實施方式中,至少一個壓力釋放閥中的至少一個壓力釋放閥可以連接到以下各者中的至少一者:儲存罐、至少兩個熱儲存部件中的至少一個熱儲存部件。
177、在另一實施方式中,至少兩個壓力控制部件中的至少一個壓力控制部件可以包括以下各者中的至少一者:容積式壓縮機、動態(tài)壓縮機。
178、此外,至少兩個壓力控制部件中的至少一個壓力控制部件可以包括以下各者中的至少一者:活塞式壓縮機、渦旋式壓縮機、螺桿式壓縮機、葉片式壓縮機、羅茨式壓縮機。
179、至少一個液化模塊中的至少一個液化模塊可以構(gòu)造成與至少兩個熱儲存部件中的至少一個熱儲存部件流體連通。
180、在另一實施方式中,至少一個液化模塊中的至少一個液化模塊可以構(gòu)造成與至少一個相分離器中的至少一個相分離器流體連通。
181、此外,至少一個液化模塊中的至少一個液化模塊可以包括至少兩個壓力控制部件中的至少一個壓力控制部件。
182、至少一個液化模塊中的至少一個液化模塊可以包括至少一個熱交換器部件。
183、此外,至少一個熱交換器部件可以包括以下各者中的至少一者:板翅式熱交換器、板式熱交換器、殼管式熱交換器和再生式熱交換器。
184、在一個實施方式中,分流元件可以構(gòu)造成以可變分流比分流流體流。至少一個分流元件中的一個分流元件可以構(gòu)造成改變至少兩個熱儲存部件中的一個熱儲存部件與至少一個液化模塊中的一個液化模塊之間的分流比。至少一個分流元件中的一個分流元件可以構(gòu)造成調(diào)節(jié)分流比,以使傳遞到至少兩個熱儲存部件中的一個熱儲存部件的熱能含量與從所產(chǎn)生的液相中可獲得的熱能含量的量平衡。
185、分流元件能夠改變輸送至液化模塊和在低于環(huán)境溫度的溫度下操作的熱儲存部件的全部流體的比,這是有利的,因為其使得對液化模塊的使用獨立于熱儲存部件。此外,第一流體的進入熱儲存部段的部分以及因此的冷消耗可以被優(yōu)化并適應(yīng)液化模塊的需要。這是特別有利的,因為熱儲存部件的冷卻能力和可以達到的溫度水平可以例如根據(jù)但不限于它們?nèi)绾问褂谩⑸婕岸嗌贀p失而變化。因此,僅流體的一部分在液化模塊中被預(yù)冷卻,并且來自膨脹的冷可以被更有效地使用以增加產(chǎn)量。所有這些導(dǎo)致本發(fā)明的系統(tǒng)的更高的總效率。
186、在一個實施方式中,系統(tǒng)可以包括構(gòu)造成合并至少兩個流體流的至少一個合并元件。
187、合并元件是特別有利的,因為其允許結(jié)合流體的可能已經(jīng)被分流的部分,然后將它們輸送至系統(tǒng)的下游部件以用于進一步處理。例如,在合并元件之后的流自然具有單一的一組熱力學(xué)性質(zhì),并且可以共享相同的例如但不限于膨脹部件、熱交換器。這在下圖中被進一步描繪。
188、至少一個液化模塊中的至少一個液化模塊可以包括至少一個分流元件中的構(gòu)造成以可變分流比分流流體流的至少一個分流元件。
189、至少一個液化模塊中的至少一個液化模塊可以包括至少一個合并元件中的至少一個合并元件。
190、此外,至少一個液化模塊中的至少一個液化模塊可以包括至少兩個熱儲存部件中的至少一個熱儲存部件。
191、這是特別有利的,因為這使得液化模塊能夠進一步增加流體流的一部分的壓力,并且隨后首先將該部分冷卻回到環(huán)境溫度,然后使用來自下游發(fā)生的膨脹的剩余冷卻能力將其進一步冷卻下來(這在下面的圖6中進一步圖示)。應(yīng)當理解的是,這可以通過例如將液化模塊與壓力改變部件結(jié)合來實現(xiàn)。通過隨后的膨脹實現(xiàn)的這種增加的冷卻潛力能夠產(chǎn)生足夠的冷卻能力(與用于預(yù)冷卻的熱交換器相結(jié)合)來液化已經(jīng)由熱儲存器冷卻并膨脹的流體的另一部分。當將流體的一部分過壓至大約200bar時,可以調(diào)節(jié)分流以液化另一部分。因此,沒有氣體進入用于低溫液體的儲存器,從而簡化了后面的部件。
192、此外,至少一個液化模塊中的至少一個液化模塊可以包括一個流體輸出元件中的至少一個流體輸出元件。
193、至少一個液化模塊中的至少一個液化模塊可以包括一個流體輸入元件中的至少一個流體輸入元件。
194、此外,至少一個液化模塊中的至少一個液化模塊可以包括至少一個隔熱部件。
195、至少一個液化模塊中的至少一個液化模塊可以包括至少一個輔助部件。
196、此外,至少一個熱交換器部件中的至少一個熱交換器部件可以構(gòu)造成從至少一個分流元件中的至少一個分流元件接收至少一個流體流。
197、這是特別有利的,因為這使得熱交換器部件能夠僅預(yù)冷卻流體的一部分,并且假設(shè)熱交換器的另一側(cè)的冷卻能力足以用于該操作而因此實現(xiàn)更低的溫度。
198、至少一個液化模塊中的一個液化模塊可以構(gòu)造成減少至少一種流體的熱能含量。
199、至少一個液化模塊中的一個液化模塊可以構(gòu)造成排出至少一種流體的接近其與環(huán)境空氣的熱平衡和機械平衡的至少一部分。
200、這是特別有利的,因為這確保在將該氣體流排出或饋送回之前,利用全部冷卻能力和做功潛力(由于壓力高于大氣壓)兩者。每個被再循環(huán)的氣體流首先膨脹至最低壓力(確保獲得最小溫度)。然后該氣體流被用作熱交換器部件中的冷卻流。為了實現(xiàn)這一點,對熱交換器及其布置進行了優(yōu)化,如由下圖中描繪的構(gòu)型所示例的。這減少了冷損失并增加了液體產(chǎn)量和效率。
201、至少一個液化模塊中的一個液化模塊可以構(gòu)造成借助于至少一種流體的處于較低溫度水平的至少一些部分來降低至少一種流體的不同部分的熱能含量。
202、在一個實施方式中,至少一個液化模塊被供應(yīng)有至少一種流體中的處于環(huán)境溫度和高壓下的至少一種流體,并且供應(yīng)有至少一種流體中的處于降低的熱能含量和中間壓力下的至少一種流體中的至少一部分,其中,至少一種流體中的至少一種流體的一部分的熱能含量首先僅借助于液化模塊降低,其中,至少一個液化模塊構(gòu)造成從至少一種流體中的一種流體至少部分地產(chǎn)生液相。
203、這是特別有利的,因為液體模塊獨立于冷儲存器使用,冷儲存器可能不具有冷卻能力。如果需要,這種布置可以用作唯一的液化路徑。此外,這是特別有利的,因為這允許產(chǎn)生和積聚足夠的液體,這些液體可以用于在類似于正常排放操作的過程中對冷儲存器進行初始充注,這使得系統(tǒng)能夠自給自足,并且不需要任何外部裝置為具有正常充注模式操作的預(yù)定持續(xù)時間所需的冷卻能力的冷儲存器進行注入/充注。另外,這使得系統(tǒng)位置獨立(因為它是自給自足的)。這也降低了實現(xiàn)過程的復(fù)雜性,并且如果需要的話,可以重新填充損失的冷。
204、至少一個液化模塊可以構(gòu)造成降低至少一種流體的壓力,以降低至少一種流體的熱能含量。
205、至少一個液化模塊中的一個液化模塊可以構(gòu)造成從至少一種流體至少部分地產(chǎn)生液相,其中,至少一個液化模塊中的一個液化模塊可以與以下各者中的至少一者中的至少一者串聯(lián)布置:至少兩個壓力控制部件、至少兩個熱儲存部件中的至少一個熱儲存部件、至少一個用于低溫液體的儲存罐中的一個用于低溫液體的儲存罐以及至少一個相分離器中的至少一個相分離器。
206、此外,至少一個液化模塊中的至少一個液化模塊的至少一個部件可以構(gòu)造成從與至少兩個熱儲存部件中的至少一個熱儲存部件并行的至少一種流體至少部分地產(chǎn)生液相。
207、至少一個熱交換器部件中的至少一個熱交換器部件和至少兩個熱儲存部件中的至少一個熱儲存部件從串聯(lián)的至少一個分流元件中的至少一個分流元件接收流體流。
208、至少一個熱交換器部件的至少一個流體流與和至少兩個壓力控制部件中的至少一個壓力控制部件串聯(lián)的另一流體流合并。
209、這種合并使得系統(tǒng)能夠使用一個壓力改變部件,而不管這些流之前是否已經(jīng)被分流。換句話說,初始流體流的不同部分被重新引導(dǎo)至系統(tǒng)的不同部段,以利用現(xiàn)有的不同冷卻能力進行預(yù)冷卻。當這些合并在一起時,具有一組熱力學(xué)性質(zhì)的單個流可用于供給到一個壓力改變部件中(這在下面描繪的圖2中進一步示例)。合并的流的溫度取決于混合之前每個流中的流的比或流量。然而,該溫度可以通過上游發(fā)生的分流比和這些分流經(jīng)受的冷卻水平來控制。這使得能夠控制壓力改變部件下游的液體產(chǎn)量。在圖3所描繪的另一構(gòu)型中,流體的已經(jīng)使用熱儲存部件的冷卻能力進行預(yù)冷卻的部分與流體的處于環(huán)境溫度的另一部分合并。通過改變這些部分,熱能管理中的若干種靈活性成為可能。例如,考慮到對應(yīng)熱儲存部件中可用的冷卻能力(或負荷),可以控制通過熱儲存部件預(yù)冷卻的流的溫度。將該流與處于環(huán)境溫度下的另一流混合為系統(tǒng)提供了另一種靈活性,通過這種靈活性,合并的流的溫度被調(diào)節(jié)到下游的壓力控制部件所需的水平。另外,每個熱儲存部件上的冷卻負荷能夠通過這種方法調(diào)節(jié)。換句話說,基于這些儲存器中的每個儲存器中可用的冷卻能力(冷卻能力由排放模式期間的儲存器再生量確定),系統(tǒng)能夠重新調(diào)節(jié)自身以使用該冷卻能力。基于可用冷卻能力和上游分流比的重新調(diào)節(jié)也用于確保下游的熱交換器所需的連續(xù)熱流,從而避免交換器內(nèi)的窄點。
210、至少一個液化模塊可以包括至少兩個壓力控制部件中的串聯(lián)布置的至少兩個壓力控制部件。
211、至少兩個壓力控制部件中的至少一個壓力控制部件與至少一個熱交換器部件中的至少一個熱交換器部件并聯(lián)布置。
212、此外,至少兩個壓力控制部件中的至少一個壓力控制部件與至少一個熱交換器部件中的至少一個熱交換器部件串聯(lián)布置。
213、第一次膨脹操作導(dǎo)致液化模塊中的部分液化。所得的流的與液相平衡的氣相仍處于高壓下。因此,將它再次膨脹到盡可能低的壓力會產(chǎn)生具有最大冷卻能力的流。為了利用該冷卻能力增加液體產(chǎn)量,可以在第一次膨脹之前或之后增加熱交換器。由于膨脹器的入口通常不會有液相,因此流體溫度被限制在給定壓力下的流體露點。在已經(jīng)發(fā)生部分液化的膨脹器之后增加熱交換器,利用液化模塊中可獲得的最小溫度來增加液體產(chǎn)量。如果使用節(jié)流代替膨脹器,則熱交換器可以在部件之前添加。這是有益的,因為在較低溫度下的膨脹增加了產(chǎn)量。
214、至少兩個壓力控制部件中的至少一個壓力控制部件與至少一個熱交換器部件中的至少一個熱交換器部件并聯(lián)布置。附加地或替代性地,至少兩個壓力控制部件中的至少一個壓力控制部件可以串聯(lián)地布置在至少兩個熱交換器部件中的兩個熱交換器部件之間。
215、此外,至少兩個壓力控制部件中的至少一個壓力控制部件可以構(gòu)造成從至少一個分流元件中的至少一個分流元件接收至少一個流體流。至少一個流體流可以由至少一個熱交換器部件中的至少一個熱交換器部件提供。附加地或替代性地,至少一個流體流可以由至少兩個壓力控制部件中的至少一個壓力控制部件中的另一壓力控制部件來供應(yīng)。
216、至少兩個壓力改變部件中的至少一個壓力改變部件可以與至少一個熱交換器部件中的至少一個熱交換器部件串聯(lián)。
217、此外,至少兩個熱儲存部件中的一個熱儲存部件可以布置在至少兩個壓力控制部件中的一個壓力控制部件與至少一個熱交換器中的一個熱交換器之間。
218、在一個實施方式中,至少一個液化模塊可以構(gòu)造成產(chǎn)生至少20質(zhì)量百分比、更優(yōu)選地至少30質(zhì)量百分比、最優(yōu)選地至少40質(zhì)量百分比的液相。
219、在另一實施方式中,至少一個液化模塊可以構(gòu)造成在低于25bar、更優(yōu)選地低于20bar、最優(yōu)選地低于18bar的壓力下從至少一種流體至少部分地產(chǎn)生液相。
220、在另一實施方式中,至少一個液化模塊可以構(gòu)造成在高于3bar、更優(yōu)選地高于5bar、最優(yōu)選地高于10bar的壓力下從至少一種流體至少部分地產(chǎn)生液相。
221、本發(fā)明的核心優(yōu)點中的一個優(yōu)點是利用高壓來增加產(chǎn)量。在高壓下發(fā)生液化有一些益處。例如,如果液化在較高的壓力下發(fā)生,則液體產(chǎn)量可以較高,因為隨著流體接近臨界壓力,相變需要較低的焓變化(較少的液化能耗)。例如,在空氣的情況下,在高于約37.8bar(臨界壓力)的壓力下,沒有到液體的相變。另一方面,在較高壓力下處于平衡狀態(tài)的氣相和液相的密度彼此更接近。這意味著在相同壓力下向已經(jīng)充滿氣體的儲存罐中加入給定體積的液體會導(dǎo)致在更高的壓力下?lián)p失更多的質(zhì)量(被進入的液體取代的氣體的質(zhì)量)。因此,中間壓力有利于既受益于在較高壓力下液化所需的較低焓變化,又避免在再填充期間已經(jīng)存在于罐中的冷氣體的大量損失。
222、在一個實施方式中,至少一個液化模塊可以構(gòu)造成將壓力降低至接近大氣壓,以降低至少一種流體的熱能含量。
223、在另一實施方式中,至少一個液化模塊可以構(gòu)造成借助于熱能管理來增加液體產(chǎn)量。
224、在另一實施方式中,至少一個液化模塊可以構(gòu)造成借助于至少一次膨脹從至少一種流體中的至少一種流體至少部分地產(chǎn)生液相。至少一個液化模塊可以構(gòu)造成借助于第二次膨脹和幫助熱能管理的至少一個熱交換器部件來增加來自至少一種流體中的至少一種流體的液體產(chǎn)量。
225、如上所述,將至少一種流體再次膨脹到最低可能壓力會產(chǎn)生具有最大冷卻能力的流。
226、此外,至少一個液化模塊可以構(gòu)造成借助于第二次膨脹來增加液體產(chǎn)量。
227、至少一種流體中的至少一種流體的氣相可以用于第二次膨脹。
228、在一個實施方式中,至少一個液化模塊在給定壓力下實現(xiàn)了低于至少一種流體的露點的溫度。
229、在另一實施方式中,至少一個液化模塊可以構(gòu)造成從至少一個分流元件中的至少一個分流元件接收流體流,該流體流與進入分流元件的流體的量成比例,具有低于80質(zhì)量百分比、更優(yōu)選地低于65質(zhì)量百分比、最優(yōu)選地低于55質(zhì)量百分比的比。
230、此外,該系統(tǒng)可以構(gòu)造成減少至少一種流體中的至少一種流體的熱能含量。
231、在一個實施方式中,該系統(tǒng)可以構(gòu)造成借助于至少一種流體來降低該系統(tǒng)的至少一個部件的溫度。
232、此外,該系統(tǒng)可以構(gòu)造成借助于至少一種流體中的至少一種流體來實現(xiàn)各部件的目標操作溫度。
233、在一個實施方式中,該系統(tǒng)可以構(gòu)造成將至少一種流體中的至少一種流體的溫度降低到足以冷卻至少兩個熱儲存部件中的至少一個熱儲存部件的溫度水平。
234、在另一實施方式中,該系統(tǒng)可以包括至少兩個壓力控制部件中的至少兩個壓力控制部件以及至少一個熱交換器部件和至少一個分流元件。至少兩個壓力控制部件中的至少一個壓力控制部件可以與至少一個熱交換器中的至少一個熱交換器串聯(lián)。
235、此外,至少兩個壓力控制部件中的至少一個壓力控制部件和至少一個熱交換器中的至少一個熱交換器從至少一個分流元件中的至少一個分流元件接收并行的至少一個流體流。
236、在一個實施方式中,該系統(tǒng)可以構(gòu)造成致動至少兩個壓力控制部件中的至少兩個壓力控制部件和至少一個熱交換器中的至少一個熱交換器,以將至少一種流體的溫度控制在至少一個溫度約束條件下/接近至少一個溫度約束條件。
237、在另一實施方式中,該系統(tǒng)可以構(gòu)造成致動至少兩個壓力控制部件中的至少兩個壓力控制部件和至少一個熱交換器部件,以將至少一種流體的溫度控制在高于給定壓力下的至少一種流體的相變溫度的溫度下。
238、通過在系統(tǒng)中使用一些例如如稍后在圖7中描繪的附加的部件實現(xiàn)了在相關(guān)熱儲存部件中再生所需冷卻能力的潛力。這意味著,不是在排放模式下僅通過液體的蒸發(fā)使熱儲存部件再生,而是通過這種布置,再生在任何需要的時候和任何需要的程度都是可能的。這種布置不需要液化。高壓流的一部分膨脹到較低壓力,導(dǎo)致較冷的流,該較冷的流用于預(yù)冷卻該流的剩余部分。然后將剩余部分膨脹到確保在出口中實現(xiàn)期望溫度的水平。該溫度由待再生和/或再充注的熱儲存部件所需的最小溫度決定。這種布置的優(yōu)點是不需要改變系統(tǒng)的操作模式。換句話說,熱儲存部件的再生和用下一充注模式所需的冷卻能力來充注熱儲存部件可以作為當前充注階段的延續(xù)而發(fā)生。這是特別有利的,因為與其中液化是必要的然后接著是排放模式的方法相比,它允許使熱儲存部件再生,熱儲存部件具有在更短的操作時間內(nèi)所需的冷卻能力。其他優(yōu)點是較低的復(fù)雜性和對熱儲存器再生的更多控制、具有系統(tǒng)位置不可知性、以及使系統(tǒng)更適合于另外用作備用能量儲存的使用情況。
239、對能量儲存系統(tǒng)的需求不斷增長,并且基于不同的使用情況,需要不同的尺寸和容量。基于熱力學(xué)過程原理的儲存通常是根據(jù)常規(guī)大型工廠的思維模式設(shè)計的。這可以在例如一些現(xiàn)有技術(shù)中看到,其中,空氣分離設(shè)備的原理適合作為基于空氣液化的儲存。然而,本發(fā)明集中于精益設(shè)計,其中,單元在考慮到容易運輸和便攜性的情況下進行設(shè)計和定尺寸。本發(fā)明基于使用熱力學(xué)原理結(jié)合豐富的可用資源作為熱能儲存介質(zhì)。本系統(tǒng)基本上被設(shè)計成僅使用空氣作為工作流體以及礫石作為熱能儲存介質(zhì)。然而,如果需要的話,本系統(tǒng)能夠適應(yīng)其他工作流體和材料。另外,本發(fā)明被設(shè)計成模塊化的。換句話說,多個熱儲存部件、壓力改變部件和液化模塊可以與不同的布置相結(jié)合,使得功率攝入和儲存容量能夠基于使用情況的要求獨立地擴展。本發(fā)明的另一有益特征是在不同操作模式下使用一些系統(tǒng)的部件的能力;例如,壓縮機在充注模式期間旨在可逆地用作膨脹器,而熱交換器被設(shè)計成在若干種情況下起作用。這有益于降低系統(tǒng)的復(fù)雜性和增加系統(tǒng)的靈活性。
240、在第二方面,本發(fā)明涉及用于儲存能量的方法,該方法包括:將至少一種流體中的至少一種流體輸入至能量儲存系統(tǒng)、控制至少一種流體的溫度、執(zhí)行至少一個壓力變化、從至少一種流體中的至少一種流體至少部分地產(chǎn)生液相、以及儲存熱能。可以在本文敘述能量儲存系統(tǒng)。
241、在一個實施方式中,該方法可以包括蒸發(fā)至少一種流體中的至少一種流體的至少一部分。
242、此外,該方法可以包括冷凝至少一種流體中的至少一種流體的至少一部分。
243、在另一實施方式中,該方法可以包括控制至少一種流體的至少一個流動方向,其中,該方法可以包括使至少一個流動方向中的至少一個流動方向反向。
244、該方法可以包括排出至少一種流體中的至少一種流體。
245、此外,該方法可以包括將至少一種流體中的至少一種流體的至少一部分饋送回系統(tǒng)。將流體饋送回對該過程有若干優(yōu)點。該方法必須用于將部分液化之后的氣體流再循環(huán)回液化模塊,以提取液化所需的低溫水平的熱。在利用了饋送回的流的最大可能冷卻能力之后,該方法也可以用作給系統(tǒng)進行部分進料。這使得干燥過程中的能量消耗更低,因為該流可能已經(jīng)是干的。另一個用途可以是將流體供給到可能存在的次級循環(huán)中,以在不需要額外供給的情況下利用干的流并調(diào)節(jié)壓力水平。
246、該方法可以包括控制如本文所述的能量儲存系統(tǒng)中的至少一種流體中的至少一種流體的溫度。在另一實施方式中,該方法可以包括控制至少一種流體在第一壓力控制部件之前的溫度。附加地或替代性地,該方法可以包括控制至少一種流體在第二壓力控制部件之前的溫度。
247、該方法可以包括控制至少一種流體在第一壓力控制部件之后的溫度。在一個實施方式中,該方法可以包括控制至少一種流體在第二壓力控制部件之后的溫度。在壓縮流體之后和進入冷儲存器或液化模塊之前移除多余的熱防止了來自系統(tǒng)的這些部件的不必要的“冷”消耗(冷是較低能量水平的熱或低于環(huán)境溫度的熱儲)。
248、該方法可以包括對至少一種流體的流進行分流。
249、至少兩個熱儲存部件中的一個熱儲存部件可以與至少一個液化模塊中的至少一個液化模塊串聯(lián)布置。
250、該方法可以包括控制至少一種流體在至少一個液化模塊中的一個液化模塊之前的溫度。該方法可以包括控制至少一種流體在至少一個液化模塊中的一個液化模塊之后的溫度。
251、該方法可以包括控制與至少一個液化模塊中的至少一個液化模塊的至少一個部件并行布置的至少一種流體的溫度。
252、該方法可以包括將至少一種流體中的至少一種流體儲存在能量儲存系統(tǒng)中。該方法可以包括將至少一種流體中的至少一種流體限制在至少一個用于低溫液體的儲存罐中的至少一個用于低溫液體的儲存罐中。此外,該方法可以包括控制至少一個用于低溫液體的儲存罐中的至少一個用于低溫液體的儲存罐中的至少一種流體的溫度和壓力。該方法可以包括控制至少一種流體在分流步驟之后的溫度。
253、該方法可以包括控制至少一種流體在能量儲存系統(tǒng)中的至少兩個位置處的溫度。具有若干熱交換器或儲存器的熱儲存部件可以同時在多個位置處實施。這可以降低系統(tǒng)的復(fù)雜性和損失,因為可以僅使用一個熱儲存部件例如來儲存若干個壓縮階段的壓縮熱。此外,這允許在不同的操作模式之間優(yōu)化熱的使用,并且因此優(yōu)化系統(tǒng)的效率,例如,以在兩個連續(xù)的壓縮階段之后在較高的溫度水平下儲存熱同時對系統(tǒng)進行充注,并且在每個膨脹階段之前在排放時增加流體的溫度(因此更高的焓)。
254、該方法可以包括控制至少一種流體在第一控制壓力部件之后的溫度、控制至少一種流體在第二壓力控制部件之后的溫度、以及控制與至少一個液化模塊中的至少一個液化模塊的至少一個部件并行的至少一種流體的溫度。該方法可以包括壓縮至少一種流體中的至少一種流體。在另一實施方式中,該方法可以包括控制至少一種流體的流。
255、該方法可以包括產(chǎn)生和/或消耗機械能。該方法可以包括膨脹和/或壓縮至少一種流體中的至少一種流體。
256、該方法可以包括可逆地操作至少兩個壓力控制部件中的至少一個壓力控制部件。該方法可以包括可逆地操作壓縮機。該方法可以包括控制壓力,其中,至少兩個壓力控制部件中的至少一個壓力控制部件可以與以下各者中的至少一者串聯(lián)布置:至少一個流體輸入元件中的至少一個流體輸入元件、至少一個液化模塊中的至少一個液化模塊、至少一個流體輸出元件中的至少一個流體輸出元件、至少兩個熱儲存部件中的至少一個熱儲存部件、至少兩個壓力控制部件中的至少一個壓力控制部件。
257、該方法可以包括控制壓力,其中,至少兩個壓力控制部件中的一個壓力控制部件可以與至少兩個壓力控制部件中的至少一個壓力控制部件并聯(lián)布置。
258、該方法可以包括加熱至少一種流體。該方法可以包括改變至少一種流體的熱能含量。該方法可以包括從至少一種流體分離液相和/或氣相。
259、至少一種流體包括以下各者中的至少一者:空氣、氮氣、氦氣、氫氣、氬氣、甲烷、一氧化碳、二氧化碳、氧氣、水或其任意組合。
260、該方法可以包括使用包括以下各者中的至少一者的一種低溫液體:空氣、氮氣、氦氣、氫氣、氬氣、甲烷、一氧化碳、二氧化碳、氧氣、水或其任意組合。
261、該方法可以包括將至少一種流體中的至少一種流體壓縮至高于臨界壓力的壓力。
262、該方法可以包括從至少一種流體中去除雜質(zhì)。
263、該方法可以包括將水分去除以達到至少263k、更優(yōu)選地243k、最優(yōu)選地223k的露點。該方法可以包括借助于至少一個雜質(zhì)去除部件去除雜質(zhì),至少一個雜質(zhì)去除部件與以下各者中的至少一者串聯(lián)布置:至少兩個壓力控制部件中的至少一個壓力控制部件、至少兩個熱儲存部件中的至少一個熱儲存部件、至少一個液化模塊中的至少一個液化模塊、至少一個相分離器中的一個相分離器、至少一個泵中的至少一個泵以及至少一個用于低溫液體的儲存罐中的至少一個用于低溫液體的儲存罐。
264、該方法可以包括緊在至少一個流體輸入元件中的一個流體輸入元件之后去除雜質(zhì)。該方法可以包括在第一壓力控制部件之前和/或第二壓力控制部件之前去除雜質(zhì)。
265、該方法可以包括致動第一壓力控制部件和/或第二壓力控制部件之后的至少一個雜質(zhì)去除部件。該方法可以包括致動至少兩個熱儲存部件中的至少一個熱儲存部件之后和/或之前的至少一個雜質(zhì)去除部件。
266、該方法可以包括利用直接熱交換將熱儲存在至少兩個熱儲存部件中的至少一個熱儲存部件中。至少一種流體可以包括至少一種第一流體和至少一種第二流體。至少一種第一流體可以不與至少一種第二流體直接接觸。
267、該方法可以包括將熱能儲存在至少兩個熱儲存部件中的至少一個熱儲存部件中,其中,該方法可以包括利用至少一種第二流體。
268、在一個實施方式中,至少一種第一流體中的至少一種第一流體和至少一種第二流體的至少一種第二流體可以是相同的。在另一實施方式中,至少一種第一流體中的至少一種第一流體可以不同于至少一種第二流體中的至少一種第二流體。
269、該方法可以包括控制至少一種第二流體中的至少一種第二流體的流。
270、該方法可以包括控制至少一種流體的熱能含量。
271、當系統(tǒng)如本文所述時,該方法可以包括控制熱能含量。
272、該方法可以包括操作直接熱交換和/或間接熱交換。
273、該方法可以包括借助于至少一種第二流體儲存熱能,其中,至少一種第二流體可以包括以下各者中的至少一者:氣體、液體、懸浮液、包括相變材料的懸浮液或其任意組合。
274、該方法可以包括借助于至少一種第二流體通過直接熱交換向至少一個儲存器傳遞熱能/從至少一個儲存器傳遞熱能。
275、該方法可以包括將壓縮熱儲存在至少兩個熱儲存部件中的至少一個熱儲存部件中。
276、該方法可以包括利用高壓。
277、該方法可以包括在大于1bar、優(yōu)選地大于10bar、更優(yōu)選地大于40bar、最優(yōu)選大于50bar的壓力下操作系統(tǒng)的至少一個部件。
278、該方法可以包括在低于300bar、優(yōu)選地低于250bar、更優(yōu)選地低于200bar的壓力下操作系統(tǒng)的至少一個部件。
279、該方法可以包括在高于周圍環(huán)境溫度的溫度下儲存熱。
280、該方法可以包括在低于周圍環(huán)境溫度的溫度下儲存熱。
281、該方法可以包括將至少一種流體的溫度控制在高于周圍環(huán)境溫度的溫度下。
282、該方法可以包括將至少一種流體的溫度控制在低于周圍環(huán)境溫度的溫度下。
283、該方法可以包括將至少一種流體的溫度控制在至少一個溫度約束條件下或接近至少一個溫度約束條件。
284、至少一個溫度約束條件可以包括以下各者中的至少一者:最大溫度,其中,最大溫度可以由至少一種流體在壓縮之后的溫度確定;至少一種流體中的與至少兩個熱儲存部件中的至少一個熱儲存部件相互作用的一種流體的最小溫度;至少一種流體中的至少一種流體的液相的最小溫度;能量儲存系統(tǒng)的位于能量儲存器的一部件下游的另一部件的溫度要求;至少一種流體的相對于其壓力水平的相變溫度;至少一種第二流體的相對于其壓力水平的相變溫度;至少一種流體中在兩個連續(xù)的熱儲存部件之間的一種流體的共用中間溫度,其中,共享的中間溫度可以被確定成確保兩個連續(xù)的熱儲存部件在能量儲存系統(tǒng)的每次連續(xù)充注和排放相同的時間段之前和之后達到相同的內(nèi)部溫度分布;溫度約束,溫度約束被確定成確保在至少兩種交換熱的介質(zhì)之間的連續(xù)的熱流動,其中,連續(xù)的熱流動通過直接熱交換或間接熱交換沿著能量儲存部件的長度發(fā)生;或其任意組合。
285、該方法可以包括匹配至少兩個熱儲存部件的溫度約束條件。
286、該方法可以包括在匹配的溫度約束條件下操作至少兩個熱儲存部件中的兩個連續(xù)的熱儲存部件。
287、該方法可以包括從至少兩個熱儲存部件中的至少一個熱儲存部件中提取儲存的熱能。
288、該方法可以包括平衡至少兩個熱儲存部件中的至少一個熱儲存部件內(nèi)的提取和儲存的熱能。
289、該方法可以包括至少部分地改變至少兩個熱儲存部件中的至少一個熱儲存部件中的至少一種流體中的至少一種流體的相。
290、該方法可以包括至少部分地蒸發(fā)能量儲存系統(tǒng)所包括的至少一個熱交換器部件中的一個熱交換器部件中的至少一種流體。
291、該方法可以包括使用至少一個加熱器來至少部分地改變流體的相。
292、該方法可以包括使用至少一個電驅(qū)動部件。
293、該方法可以包括借助于以下各者中至少一者來控制能量儲存系統(tǒng):控制部件、控制回路和控制系統(tǒng)。
294、該方法可以包括在充注模式下操作系統(tǒng)。該方法可以包括在排放模式下操作系統(tǒng)。
295、該方法可以包括在系統(tǒng)可能處于充注模式時致動至少一個雜質(zhì)去除部件中的一個雜質(zhì)去除部件。
296、該方法可以包括在系統(tǒng)可能處于排放模式時使至少一個雜質(zhì)去除部件中的一個雜質(zhì)去除部件再生。
297、該方法可以包括借助于壓力波動和/或溫度波動來恢復(fù)至少一個雜質(zhì)去除部件中的一個雜質(zhì)去除部件。
298、該方法可以包括在至少一個熱交換器部件處在低于溫度受控的流體流的壓力的壓力下使用至少一種第二流體中的至少一種第二流體。
299、該方法可以包括在至少一個熱交換器部件處在高于溫度受控的流體流的壓力的壓力下使用至少一種第二流體中的至少一種第二流體。
300、該方法可以包括借助于至少一個鼓風(fēng)機:幫助從溫度受控的流體流中移除熱能含量,并且將移除的能量輸送至至少一個儲存部件。
301、該方法可以包括借助于至少一個鼓風(fēng)機中的至少一個鼓風(fēng)機:幫助從至少一個儲存部件中移除熱能含量,并且將移除的能量輸送到溫度受控的流體流中。
302、該方法可以包括控制與至少一種流體分離的至少一種第二流體中的至少一種第二流體的流。
303、至少一種流體可以包括液相。
304、該方法可以包括將至少一種流體中的一種流體的液相限制在至少一個用于低溫液體的儲存罐中的一個用于低溫液體的儲存罐中。
305、至少一個用于低溫液體的儲存罐中的一個用于低溫液體的儲存罐可以與以下各者中的至少一者串聯(lián)布置:
306、至少兩個壓力控制部件中的至少一個壓力控制部件,
307、至少兩個熱儲存部件中的至少一個熱儲存部件,
308、至少一個液化模塊中的至少一個液化模塊,以及
309、至少一個相分離器中的一個相分離器。
310、至少一個用于低溫液體的儲存罐中的一個用于低溫液體的儲存罐可以包括壓力容器。
311、壓力容器可以包括在1bar與37bar之間、優(yōu)選地在5bar與30bar之間、更優(yōu)選地在10bar與20bar之間的壓力。
312、壓力容器可以包括高于37bar、優(yōu)選地高于40bar、更優(yōu)選地高于55bar的壓力。
313、至少一個用于低溫液體的儲存罐中的一個用于低溫液體的儲存罐可以包括壓力控制部件。
314、該方法可以包括對至少一個用于低溫液體的儲存罐中的至少一個用于低溫液體的儲存罐內(nèi)的流體進行蒸發(fā)。
315、該方法可以包括至少部分地分離用于低溫液體的儲存罐內(nèi)的至少一種流體中的至少一種流體的液相和/或氣相。
316、該方法可以包括借助于至少一個用于低溫液體的儲存罐中的一個用于低溫液體的儲存罐來供應(yīng)液體。
317、該方法可以包括增加至少一個用于低溫液體的儲存罐中的一個用于低溫液體的儲存罐中的液體的壓力。
318、該方法可以包括保持包含在至少一個用于低溫液體的儲存罐中的一個用于低溫液體的儲存罐中的液體的溫度和壓力。
319、該方法可以包括在至少一個階段中改變壓力。
320、該方法可以包括在至少兩個階段中改變壓力。
321、至少一種流體可以經(jīng)歷至少20bar、優(yōu)選地至少30bar、更優(yōu)選地至少40bar、最優(yōu)選地至少55bar的總壓升。
322、至少一種流體可以經(jīng)歷小于300bar、優(yōu)選地小于150bar、最優(yōu)選地小于100bar、最優(yōu)選地小于70bar的總壓升。
323、至少一種流體可以經(jīng)歷至少20bar、優(yōu)選地至少30bar、更優(yōu)選地至少40bar、最優(yōu)選地至少60bar的總壓降。
324、至少一種流體可以經(jīng)歷小于300bar、優(yōu)選地小于150bar、最優(yōu)選地小于100bar、最優(yōu)選地小于70bar的總壓降。
325、該方法可以包括將至少一種流體中的至少一種流體的溫度從入口溫度ti改變到出口溫度to,其中,出口溫度to可以不同于入口溫度ti。
326、出口溫度to可以比入口溫度ti高至少100k、優(yōu)選地比入口溫度ti高至少150k、更優(yōu)選地比入口溫度ti高至少200k。
327、出口溫度to可以比入口溫度ti高至多1500k、優(yōu)選地比入口溫度ti高至多900k、更優(yōu)選地比入口溫度ti高至多500k。
328、出口溫度to可以比入口溫度ti低至少20k、優(yōu)選地比入口溫度ti低至少50k、更優(yōu)選地比入口溫度ti低至少80k。
329、出口溫度to可以比入口溫度ti低至多800k、優(yōu)選地比入口溫度ti低至多500k、更優(yōu)選地比入口溫度ti低至多300k。
330、該方法可以包括以大于40%、優(yōu)選地大于60%、更優(yōu)選地大于80%的多變效率操作系統(tǒng)的至少一個部件。
331、該方法可以包括膨脹至少一種流體。
332、該方法可以包括在能量儲存系統(tǒng)中產(chǎn)生和/或消耗機械能。
333、該方法可以包括產(chǎn)生和/或消耗電能。
334、該方法可以包括借助于產(chǎn)生的和/或消耗的能量操作至少兩個壓力控制部件中的至少一個壓力控制部件。
335、該方法可以包括在排放模式下操作系統(tǒng)以產(chǎn)生能量。
336、該方法可以包括在充注模式下借助于消耗能量操作系統(tǒng)。
337、充注模式可以包括消耗能量以儲存熱并且至少部分地產(chǎn)生至少一種流體中的至少一種流體的液相。
338、充注模式可以包括通過改變至少一種流體中的至少一種流體的壓力和焓來消耗能量,以至少部分地產(chǎn)生至少一種流體中的至少一種流體的液相。
339、該方法可以包括在系統(tǒng)可能處于排放模式時消耗熱和液體以產(chǎn)生能量。
340、該方法可以包括在系統(tǒng)可能處于排放模式時改變至少一種流體中的至少一種流體的壓力和焓以產(chǎn)生能量。
341、該方法可以包括在蒸發(fā)至少一種流體的液相時在至少一種流體中的至少一種流體與至少兩個熱儲存部件中的至少一個熱儲存部件之間交換熱能。
342、該方法可以包括通過保持熱勢和機械勢來保持系統(tǒng)狀態(tài)。
343、該方法可以包括以大于40%、優(yōu)選地大于60%、更優(yōu)選地大于80%的多變效率可逆地操作至少兩個壓力控制部件中的至少一個壓力控制部件。
344、該方法可以包括以可變旋轉(zhuǎn)速度操作至少一個馬達。
345、該方法可以包括以可變頻率操作至少一個馬達。
346、該方法可以包括雙向操作至少一個閥。
347、該方法可以包括借助于至少一個致動機構(gòu)自動地致動至少一個閥。
348、至少一個閥可以包括至少一個致動機構(gòu)。
349、該方法可以包括經(jīng)由至少一個致動機構(gòu)中的至少一個致動機構(gòu)自動地致動至少一個閥。
350、該方法可以包括在系統(tǒng)的至少兩個部件之間建立至少一個流體連接。
351、該方法可以包括在至少一個液化模塊中的至少一個液化模塊與至少兩個熱儲存部件中的至少一個熱儲存部件之間建立至少一個流體連接中的至少一個流體連接。
352、該方法可以包括在至少一個液化模塊中的至少一個液化模塊與至少一個相分離器中的至少一個相分離器之間建立至少一個流體連接中的至少一個流體連接。
353、至少一個液化模塊中的至少一個液化模塊可以包括能量儲存系統(tǒng)的至少兩個壓力控制部件中的至少一個壓力控制部件。
354、至少一個液化模塊中的至少一個液化模塊可以包括至少一個熱交換器部件。
355、該方法可以包括以可變分流比對至少一個流體流進行至少一次分流。
356、該方法可以包括改變在至少兩個熱儲存部件中的一個熱儲存部件與至少一個液化模塊中的一個液化模塊之間的流體流的分流比。
357、該方法可以包括調(diào)節(jié)分流比,以使傳遞至至少兩個熱儲存部件中的一個熱儲存部件的熱能含量與從產(chǎn)生的液相可獲得的熱能含量平衡。
358、該方法可以包括合并至少兩個流體流。該方法可以包括對至少一個液化模塊中的至少一個液化模塊中的至少一種流體中的至少一種流體的至少一種流體流中的至少一種流體流進行至少一次分流。更簡單地說,在液化模塊內(nèi)部被分流的流與在外部分流之后直接被送至液化模塊的流不同;但是它是首先被送至例如熱儲存器2(參見下面的圖1至圖6)然后被送至液化模塊的流。
359、該方法可以包括合并至少一個液化模塊中的至少一個液化模塊中的至少兩種流體流。
360、該方法可以包括在至少一個液化模塊內(nèi)部儲存熱。
361、該方法可以包括從至少一個液化模塊中的至少一個液化模塊移除流體。
362、該方法可以包括向至少一個液化模塊中的至少一個液化模塊添加流體。
363、該方法可以包括將至少一個流體流從至少一個分流元件中的至少一個分流元件輸送至至少一個熱交換器部件中的至少一個熱交換器部件。
364、該方法降低了至少一種流體的熱能含量。
365、該方法可以包括排出至少一種流體的接近其與環(huán)境空氣熱平衡和機械平衡的至少一部分。
366、該方法可以包括借助于至少一種流體的處于較低溫度水平的至少一些部分來降低至少一種流體的不同部分的熱能含量。
367、該方法可以包括僅向至少一個液化模塊供應(yīng)至少一種流體中的至少一種流體,其中,至少一種流體中的一種流體處于環(huán)境溫度和高壓,并且至少一種流體中的至少一種流體的至少一部分處于降低的熱能含量和中間壓力,其中,該方法包括僅借助于液化模塊降低至少一種流體中的至少一種流體的該部分的熱能含量,其中,該方法包括借助于至少一個液化模塊從至少一種流體中的一種流體至少部分地產(chǎn)生液相。
368、根據(jù)前述方法實施方式中的任一方法實施方式所述的方法,其中,該方法可以包括在至少一個液化模塊中的一個液化模塊與至少兩個熱儲存部件中的至少一個熱儲存部件之間建立流體連通。
369、該方法可以包括降低至少一種流體的壓力以降低至少一種流體的熱能含量。
370、該方法可以包括在至少一個液化模塊中的一個液化模塊中從至少一種流體至少部分地產(chǎn)生液相,其中,至少一個液化模塊中的一個液化模塊可以與以下各者中的至少一者串聯(lián)布置:至少兩個壓力控制部件中的至少一個壓力控制部件、至少兩個熱儲存部件中的至少一個熱儲存部件、至少一個用于低溫液體的儲存罐中的一個用于低溫液體的儲存罐以及至少一個相分離器中的至少一個相分離器。
371、該方法可以包括在至少一個液化模塊中的至少一個液化模塊的至少一個部件中從與至少兩個熱儲存部件中的至少一個熱儲存部件并行的至少一種流體至少部分地產(chǎn)生液相。
372、至少一個熱交換器部件中的至少一個熱交換器部件和至少兩個熱儲存部件中的至少一個熱儲存部件從至少一個分流元件中的至少一個分流元件接收串行的流體流。
373、該方法可以包括將至少一個熱交換器部件的至少一個流體流與和至少兩個壓力控制部件中的至少一個壓力控制部件串行的另一流體流合并。
374、至少一個液化模塊可以包括串聯(lián)布置的至少兩個壓力控制部件中的至少兩個壓力控制部件。
375、至少兩個壓力控制部件中的至少一個壓力控制部件可以與至少一個熱交換器部件中的至少一個熱交換器部件并聯(lián)布置。
376、至少兩個壓力控制部件中的至少一個壓力控制部件可以與至少一個熱交換器部件中的至少一個熱交換器部件串聯(lián)布置。
377、至少兩個壓力控制部件中的至少一個壓力控制部件可以與至少一個熱交換器部件中的至少一個熱交換器部件并聯(lián)布置。
378、至少兩個壓力控制部件中的至少一個壓力控制部件可以串聯(lián)地布置在至少兩個熱交換器部件中的兩個熱交換器部件之間。
379、該方法可以包括在至少兩個壓力控制部件中的至少一個壓力控制部件處從至少一個分流元件中的至少一個分流元件接收流體流。
380、該方法可以包括通過至少一個熱交換器部件中的至少一個熱交換器部件來供應(yīng)至少一個流體流。
381、該方法可以包括通過至少兩個壓力控制部件中的至少一個壓力控制部件的另一壓力控制部件來供應(yīng)至少一個流體流。
382、至少兩個壓力改變部件中的至少一個壓力改變部件可以與至少一個熱交換器部件中的至少一個熱交換器部件串聯(lián)。
383、至少兩個熱儲存部件中的一個熱儲存部件可以布置在至少兩個壓力控制部件中的一個壓力控制部件與至少一個熱交換器中的一個熱交換器之間。
384、該方法可以包括操作至少一個液化模塊以產(chǎn)生至少20質(zhì)量百分比、更優(yōu)選地至少30質(zhì)量百分比、最優(yōu)選地至少40質(zhì)量百分比的液相。
385、該方法可以包括操作至少一個液化模塊,以在低于25bar、更優(yōu)選地低于20bar、最優(yōu)選地低于18bar的壓力下從至少一種流體至少部分地產(chǎn)生液相。
386、該方法可以包括操作至少一個液化模塊,以在高于3bar、更優(yōu)選地高于5bar、最優(yōu)選地高于10bar的壓力下從至少一種流體至少部分地產(chǎn)生液相。
387、該方法可以包括將至少一個液化模塊中的至少一個液化模塊中的壓力降低至接近大氣壓,以降低至少一種流體的熱能含量。
388、該方法可以包括借助于熱能管理來增加至少一個液化模塊的液體產(chǎn)量。
389、該方法可以包括借助于至少一次膨脹從至少一種流體中的至少一種流體至少部分地產(chǎn)生液相。
390、該方法可以包括借助于第二次膨脹和有助于熱能管理的至少一個熱交換器部件來增加來自至少一種流體中的至少一種流體的液體產(chǎn)量。
391、該方法可以包括借助于第二次膨脹來增加產(chǎn)量。
392、該方法可以包括使用至少一種流體中的至少一種流體的氣相以進行第二次膨脹。
393、該方法可以包括在至少一個液化模塊中在給定壓力下實現(xiàn)低于至少一種流體的露點的溫度。
394、該方法可以包括向至少一個液化模塊提供來自至少一個分流元件中的至少一個分流元件的流體流,該流體流與進入分流元件的流體的量成比例,具有低于80質(zhì)量百分比、更優(yōu)選地低于65質(zhì)量百分比、最優(yōu)選地低于55質(zhì)量百分比的比。
395、該方法可以包括降低至少一種流體中的至少一種流體的熱能含量。
396、該方法可以包括借助于至少一種流體降低能量儲存系統(tǒng)的部件的溫度。
397、該方法可以包括借助于至少一種流體實現(xiàn)能量儲存系統(tǒng)的部件的目標操作溫度。
398、該方法可以包括將至少一種流體的溫度降低至足以冷卻至少兩個熱儲存部件中的至少一個熱儲存部件的溫度水平。
399、該方法可以包括:將流體流分成至少一個流a和至少一個流b;以及將至少一個流a提供至至少兩個壓力控制部件中的至少一個壓力控制部件,并且將至少一個流b提供至至少一個熱交換器部件中的至少一個熱交換器部件,其中,至少兩個壓力控制部件中的至少一個壓力控制部件和至少一個熱交換器部件中的至少一個熱交換器部件并聯(lián)布置;其中,該方法包括借助于至少一個分流元件中的至少一個分流元件提供至少一個流a和至少一個流b。
400、至少兩個壓力控制部件中的至少一個壓力控制部件可以與至少一個熱交換器部件中的至少一個熱交換器部件串聯(lián)。
401、該方法可以包括致動至少兩個壓力控制部件中的至少兩個壓力控制部件和至少一個熱交換器部件中的至少一個熱交換器部件,以將至少一種流體的溫度控制在至少一個溫度約束條件下/接近至少一個溫度約束條件。
402、該方法可以包括致動至少兩個壓力控制部件中的至少兩個壓力控制部件和至少一個熱交換器部件,以將至少一種流體的溫度控制在高于其在給定壓力下的相變溫度的溫度。
403、該方法可以包括將壓縮熱儲存在包括直接熱交換的至少一個熱儲存器中。
404、該系統(tǒng)構(gòu)造成執(zhí)行本文所述的方法。
405、該方法可以包括利用如本文所述的系統(tǒng)來執(zhí)行如本文所述的方法。
406、該方法可以包括利用如所述的系統(tǒng)的部件來執(zhí)行如本文所述的方法的給定步驟。
407、本發(fā)明還涉及如本文所述的用于能量儲存的用途。
408、本發(fā)明還涉及如本文所述的方法用于低溫能量儲存的用途。
409、附加地或替代性地,本發(fā)明涉及如本文所述的系統(tǒng)用于低溫能量儲存的用途。
410、本技術(shù)也通過以下編號的實施方式來描述。
411、下面,將討論系統(tǒng)實施方式。這些實施方式縮寫為后面帶有數(shù)字的字母“s”。每當本文中提到“系統(tǒng)實施方式”時,指的就是這些實施方式。
412、s1.一種能量儲存系統(tǒng),所述系統(tǒng)包括:
413、至少一個流體輸入元件,所述至少一個流體輸入元件用于輸入至少一種流體,
414、至少兩個熱儲存部件,所述至少兩個熱儲存部件構(gòu)造成控制所述至少一種流體的溫度,
415、至少兩個壓力控制部件,所述至少兩個壓力控制部件構(gòu)造成執(zhí)行至少一個壓力變化,以及
416、至少一個液化模塊,所述至少一個液化模塊構(gòu)造成從所述至少一種流體中的至少一種流體至少部分地產(chǎn)生液相。
417、s2.根據(jù)前一實施方式所述的系統(tǒng),其中,所述系統(tǒng)構(gòu)造成蒸發(fā)所述至少一種流體中的至少一種流體的至少一部分。
418、s3.根據(jù)前述實施方式中的任一實施方式所述的系統(tǒng),其中,所述系統(tǒng)構(gòu)造成冷凝所述至少一種流體中的至少一種流體的至少一部分。
419、s4.根據(jù)前述實施方式中的任一實施方式所述的系統(tǒng),其中,所述系統(tǒng)包括至少一個流動方向,其中,所述系統(tǒng)構(gòu)造成使所述至少一個流動方向中的至少一個流動方向反向。
420、s5.根據(jù)前述實施方式中的任一實施方式所述的系統(tǒng),其中,所述系統(tǒng)包括至少一個流體輸出元件。
421、s6.根據(jù)前一實施方式所述的系統(tǒng),其中,所述至少一個流體輸出元件中的至少一個流體輸出元件構(gòu)造成排出所述至少一種流體中的至少一種流體。
422、s7.根據(jù)前一實施方式所述的系統(tǒng),其中,所述至少一個流體輸出元件構(gòu)造成將所述至少一種流體中的至少一種流體的至少一部分饋送回所述系統(tǒng)。
423、s8.根據(jù)前述實施方式中的任一實施方式所述的系統(tǒng),其中,所述至少兩個熱儲存部件中的一個熱儲存部件構(gòu)造成控制所述至少一種流體的溫度,其中,所述至少兩個熱儲存部件中的一個熱儲存部件與所述至少兩個壓力控制部件中的至少一個壓力控制部件串聯(lián)布置。
424、s9.根據(jù)前述實施方式中的任一實施方式所述的系統(tǒng),其中,所述至少兩個熱儲存部件中的一個熱儲存部件構(gòu)造成控制所述至少一種流體在第一壓力控制部件之前的溫度。
425、s10.根據(jù)前述實施方式中的任一實施方式所述的系統(tǒng),其中,所述至少兩個熱儲存部件中的一個熱儲存部件構(gòu)造成控制所述至少一種流體在第二壓力控制部件之前的溫度。
426、s11.根據(jù)前述實施方式中的任一實施方式所述的系統(tǒng),其中,所述至少兩個熱儲存部件中的一個熱儲存部件構(gòu)造成控制所述至少一種流體在第一壓力控制部件之后的溫度。
427、s12.根據(jù)前述實施方式中的任一實施方式所述的系統(tǒng),其中,所述至少兩個熱儲存部件中的一個熱儲存部件構(gòu)造成控制所述至少一種流體在第二壓力控制部件之后的溫度。
428、s13.根據(jù)前述實施方式中的任一實施方式所述的系統(tǒng),其中,所述系統(tǒng)包括構(gòu)造成使所述至少一種流體的流分流的至少一個分流元件。
429、s14.根據(jù)前述實施方式中的任一實施方式所述的系統(tǒng),其中,所述至少兩個熱儲存部件中的一個熱儲存部件構(gòu)造成控制所述至少一種流體的溫度,其中,所述至少兩個熱儲存部件中的一個熱儲存部件與所述至少一個液化模塊中的至少一個液化模塊串聯(lián)布置。
430、s15.根據(jù)前一實施方式所述的系統(tǒng),其中,所述至少兩個熱儲存部件中的一個熱儲存部件構(gòu)造成控制所述至少一種流體在所述至少一個液化模塊中的一個液化模塊之前的溫度。
431、s16.根據(jù)實施方式s14所述的系統(tǒng),其中,所述至少兩個熱儲存部件中的一個熱儲存部件構(gòu)造成控制所述至少一種流體在所述至少一個液化模塊中的一個液化模塊之后的溫度。
432、s17.根據(jù)前述實施方式中的任一實施方式所述的系統(tǒng),其中,所述至少兩個熱儲存部件中的一個熱儲存部件構(gòu)造成控制與所述至少一個液化模塊中的至少一個液化模塊的至少一個部件并行的所述至少一種流體的溫度。
433、s18.根據(jù)前述實施方式中的任一實施方式所述的系統(tǒng),其中,所述系統(tǒng)包括至少一個用于低溫液體的儲存罐。
434、s19.根據(jù)前述實施方式中的任一實施方式所述的系統(tǒng),其中,所述至少兩個熱儲存部件中的一個熱儲存部件構(gòu)造成控制所述至少一個用于低溫液體的儲存罐中的至少一個用于低溫液體的儲存罐中的至少一種流體的溫度和壓力。
435、s20.根據(jù)前述實施方式中的任一實施方式所述的系統(tǒng),其中,所述至少兩個熱儲存部件中的一個熱儲存部件構(gòu)造成控制所述至少一種流體在所述至少一個分流元件中的一個分流元件之后的溫度。
436、s21.根據(jù)前述實施方式中的任一實施方式所述的系統(tǒng),其中,所述至少兩個熱儲存部件中的一個熱儲存部件構(gòu)造成控制所述至少一種流體在所述系統(tǒng)中的至少兩個位置處的溫度。
437、s22.根據(jù)前述實施方式中的任一實施方式所述的系統(tǒng),其中,所述系統(tǒng)包括至少三個熱儲存部件。
438、s23.根據(jù)前述實施方式中的任一實施方式所述的系統(tǒng),其中,所述系統(tǒng)包括至少四個熱儲存部件。
439、s24.根據(jù)前一實施方式所述的并且具有s11、s12和s17的特征的系統(tǒng),其中,
440、所述至少四個熱儲存部件中的至少一個熱儲存部件構(gòu)造成控制所述至少一種流體在所述第一壓力控制部件之后的溫度,
441、所述至少四個熱儲存部件中的至少一個熱儲存部件構(gòu)造成控制所述至少一種流體在所述第二壓力控制部件之后的溫度,并且
442、所述至少四個熱儲存部件中的兩個熱儲存部件串聯(lián)布置,并且構(gòu)造成控制與所述至少一個液化模塊中的至少一個液化模塊的至少一個部件并行的所述至少一種流體的溫度。
443、s25.根據(jù)前述實施方式中的任一實施方式所述的系統(tǒng),其中,所述至少兩個壓力控制部件中的至少一個壓力控制部件包括以下各者中的至少一者:泵、壓縮部件、膨脹部件、加熱器、熱交換器部件、風(fēng)扇和鼓風(fēng)機。
444、s26.根據(jù)前述實施方式中的任一實施方式所述的系統(tǒng),其中,所述至少兩個壓力控制部件中的至少一個壓力控制部件包括至少一個正向位移渦輪機。
445、s27.根據(jù)前述實施方式中的任一實施方式所述的系統(tǒng),其中,所述至少兩個壓力控制部件中的一個壓力控制部件構(gòu)造成壓縮所述至少一種流體。
446、s28.根據(jù)前述實施方式中的任一實施方式所述的系統(tǒng),其中,所述至少兩個壓力控制部件中的一個壓力控制部件構(gòu)造成控制所述至少一種流體的流。
447、s29.根據(jù)前述實施方式中的任一實施方式所述的系統(tǒng),其中,所述至少兩個壓力控制部件中的一個壓力控制部件構(gòu)造成產(chǎn)生和/或消耗機械能。
448、s30.根據(jù)前述實施方式中的任一實施方式所述的系統(tǒng),其中,所述至少兩個壓力控制部件中的至少一個壓力控制部件構(gòu)造成膨脹和/或壓縮所述至少一種流體。
449、s31.根據(jù)前述實施方式中的任一實施方式所述的系統(tǒng),其中,所述至少兩個壓力控制部件中的至少一個壓力控制部件構(gòu)造成可逆地操作。
450、s32.根據(jù)前一實施方式所述的系統(tǒng),其中,所述至少兩個壓力控制部件中的至少一個壓力控制部件包括構(gòu)造成可逆操作的壓縮機。
451、s33.根據(jù)前述實施方式中的任一實施方式所述的系統(tǒng),其中,所述系統(tǒng)包括至少三個壓力控制部件。
452、s34.根據(jù)前述實施方式中的任一實施方式所述的系統(tǒng),其中,所述系統(tǒng)包括至少四個壓力控制部件。
453、s35.根據(jù)前述實施方式中的任一實施方式所述的系統(tǒng),其中,所述至少兩個壓力控制部件中的一個壓力控制部件與所述至少一個流體輸入元件中的至少一個流體輸入元件串聯(lián)布置。
454、s36.根據(jù)前述實施方式中的任一實施方式所述的系統(tǒng),其中,所述至少兩個壓力控制部件中的一個壓力控制部件與所述至少一個液化模塊中的至少一個液化模塊串聯(lián)布置。
455、s37.根據(jù)前述實施方式中的任一實施方式所述的系統(tǒng),其中,所述至少兩個壓力控制部件中的一個壓力控制部件與所述至少一個流體輸出元件中的至少一個流體輸出元件串聯(lián)布置。
456、s38.根據(jù)前述實施方式中的任一實施方式所述的系統(tǒng),其中,所述至少兩個壓力控制部件中的一個壓力控制部件與所述至少兩個熱儲存部件中的至少一個熱儲存部件串聯(lián)布置。
457、s39.根據(jù)前述實施方式中的任一實施方式所述的系統(tǒng),其中,所述至少兩個壓力控制部件中的一個壓力控制部件與所述至少兩個壓力控制部件中的至少一個壓力控制部件串聯(lián)布置。
458、s40.根據(jù)前述實施方式中的任一實施方式所述的系統(tǒng),其中,所述至少兩個壓力控制部件中的一個壓力控制部件與所述至少兩個壓力控制部件中的至少一個壓力控制部件并聯(lián)布置。
459、s41.根據(jù)前述實施方式中的任一實施方式所述的系統(tǒng),其中,所述至少兩個壓力控制部件包括構(gòu)造成加熱所述至少一種流體的至少一個加熱器。
460、s42.根據(jù)前述實施方式中的任一實施方式所述的系統(tǒng),其中,所述至少兩個壓力控制部件包括構(gòu)造成改變所述至少一種流體的熱能含量的至少一個熱交換器部件。
461、s43.根據(jù)前述實施方式中的任一實施方式所述的系統(tǒng),其中,所述系統(tǒng)包括構(gòu)造成從所述至少一種流體中分離液相和/或氣相的至少一個相分離器部件。
462、s44.根據(jù)前一實施方式所述的系統(tǒng),其中,所述至少一個相分離器部件中的至少一個相分離器部件構(gòu)造成將來自所述至少一種流體的氣相供應(yīng)至所述至少一個液化模塊中的至少一個液化模塊。
463、s45.根據(jù)前述實施方式中的任一實施方式所述的系統(tǒng),其中,所述至少兩個壓力控制部件中的一個壓力控制部件與所述至少一個相分離器部件中的至少一個相分離器部件串聯(lián)布置。
464、s46.根據(jù)前述實施方式中的任一實施方式所述的系統(tǒng),其中,所述至少一種流體包括以下各者中的至少一者:空氣、氮氣、氦氣、氫氣、氬氣、甲烷、一氧化碳、二氧化碳、氧氣、水或其任意組合。
465、s47.根據(jù)前一實施方式所述的系統(tǒng),其中,所述至少一種流體包括以下各者的至少一種低溫液體:空氣、氮氣、氦氣、氫氣、氬氣、甲烷、一氧化碳、二氧化碳、氧氣、水或其任意組合。
466、s48.根據(jù)前述實施方式中的任一實施方式所述的系統(tǒng),其中,以下各者中的至少一者構(gòu)造成壓縮至高于所述至少一種流體的臨界壓力的壓力:
467、所述第一壓力控制部件,以及
468、所述第二壓力控制部件。
469、s49.根據(jù)前述實施方式中的任一實施方式所述的系統(tǒng),其中,所述系統(tǒng)包括構(gòu)造成從所述至少一種流體中去除雜質(zhì)的至少一個雜質(zhì)去除部件。
470、s50.根據(jù)前述實施方式中的任一實施方式所述的系統(tǒng),其中,所述至少一個雜質(zhì)去除部件中的一個雜質(zhì)去除部件包括以下各者中的至少一者:過濾器、吸附站、相分離器、冷阱、流體去除部件。
471、s51.根據(jù)前述實施方式中的任一實施方式所述的系統(tǒng),其中,所述至少一個雜質(zhì)去除部件構(gòu)造成去除以下各者中的至少一者:水、二氧化碳、碳氫化合物、懸浮顆粒或其任意組合。
472、s52.根據(jù)前述實施方式中的任一實施方式所述的系統(tǒng),其中,所述雜質(zhì)去除部件去除水分以達到至少263k、更優(yōu)選地243k、最優(yōu)選地223k的露點。
473、s53.根據(jù)前述實施方式中的任一實施方式所述的系統(tǒng),其中,所述至少一個雜質(zhì)去除部件與以下各者中的至少一者串聯(lián)布置:
474、所述至少兩個壓力控制部件中的至少一個壓力控制部件,
475、所述至少兩個熱儲存部件中的至少一個熱儲存部件,
476、所述至少一個液化模塊中的至少一個液化模塊,
477、所述至少一個相分離器中的一個相分離器,
478、至少一個泵中的至少一個泵,以及
479、所述至少一個用于低溫液體的儲存罐中的至少一個用于低溫液體的儲存罐。
480、s54.根據(jù)前一實施方式所述的系統(tǒng),其中,所述至少一個雜質(zhì)去除部件中的至少一個雜質(zhì)去除部件構(gòu)造成緊接在所述至少一個流體輸入元件中的一個流體輸入元件之后去除雜質(zhì)。
481、s55.根據(jù)前述兩個實施方式中的任一實施方式所述的系統(tǒng),其中,所述至少一個雜質(zhì)去除部件中的至少一個雜質(zhì)去除部件構(gòu)造成在所述第一壓力控制部件之前和/或在所述第二壓力控制部件之前去除雜質(zhì)。
482、s56.根據(jù)實施方式s49所述的系統(tǒng),其中,所述系統(tǒng)構(gòu)造成致動所述第一壓力控制部件之后和/或在所述第二壓力控制部件之后的所述至少一個雜質(zhì)去除部件。
483、s57.根據(jù)實施方式s49所述的系統(tǒng),其中,所述系統(tǒng)構(gòu)造成致動所述至少兩個熱儲存部件中的至少一個熱儲存部件之后和/或之前的所述至少一個雜質(zhì)去除部件。
484、s58.根據(jù)前述實施方式中的任一實施方式所述的系統(tǒng),其中,所述至少兩個熱儲存部件中的至少一個熱儲存部件包括構(gòu)造成儲存熱能的至少一個儲存器。
485、s59.根據(jù)前一實施方式所述的系統(tǒng),其中,所述系統(tǒng)構(gòu)造成通過直接熱交換將熱儲存在所述至少兩個熱儲存部件中的至少一個熱儲存部件中。
486、s60.根據(jù)前述實施方式中的任一實施方式所述的系統(tǒng),其中,所述至少一個儲存器中的至少一個儲存器是以下各者中的至少一者:填充床熱儲存器、結(jié)構(gòu)化固體熱儲存器、潛熱儲存器。
487、s61.根據(jù)前述實施方式中的任一實施方式所述的系統(tǒng),其中,所述至少一種流體包括至少一種第一流體和至少一種第二流體。
488、s62.根據(jù)前一實施方式所述的系統(tǒng),其中,所述至少一種第一流體不與所述至少一種第二流體直接接觸。
489、s63.根據(jù)前述實施方式中的任一實施方式所述的系統(tǒng),其中,所述系統(tǒng)構(gòu)造成將熱能儲存在所述至少兩個熱儲存部件中的至少一個熱儲存部件中,其中,所述至少兩個熱儲存部件中的一個熱儲存部件構(gòu)造成利用所述至少一種第二流體。
490、s64.根據(jù)前述兩個實施方式中的任一實施方式所述的系統(tǒng),其中,所述至少一種第一流體中的至少一種第一流體和所述至少一種第二流體中的至少一種第二流體是相同的。
491、s65.根據(jù)實施方式s61至s63中的任一實施方式所述的系統(tǒng),其中,所述至少一種第一流體中的至少一種第一流體不同于所述至少一種第二流體中的至少一種第二流體。
492、s66.根據(jù)前一實施方式所述的系統(tǒng),其中,所述至少兩個熱儲存部件中的至少一個熱儲存部件包括所述至少兩個壓力控制部件中的構(gòu)造成控制所述至少一種第二流體的流的一個壓力控制部件。
493、s67.根據(jù)前述實施方式中的任一實施方式所述的系統(tǒng),其中,所述至少兩個熱儲存部件中的至少一個熱儲存部件包括構(gòu)造成控制所述至少一種流體的熱能含量的至少一個熱交換器部件。
494、s68.根據(jù)前述實施方式中的任一實施方式所述的系統(tǒng),其中,所述系統(tǒng)構(gòu)造成操作至少一個直接熱交換和/或至少一個間接熱交換。
495、s69.根據(jù)前述實施方式中的任一實施方式以及根據(jù)實施方式s67所述的系統(tǒng),其中,所述至少一種第二流體是以下各者中的至少一者:氣體、液體、懸浮液、包括相變材料的懸浮液或任意組合。
496、s70.根據(jù)前一實施方式所述的系統(tǒng),其中,所述系統(tǒng)構(gòu)造成借助于所述至少一種第二流體來儲存熱能。
497、s71.根據(jù)前述實施方式中的任一實施方式和實施方式s59所述的并且具有實施方式s58、s63、s66和s67的特征的系統(tǒng),其中,所述至少一種第二流體構(gòu)造成通過直接熱交換向所述至少一個儲存器傳遞熱能/從所述至少一個儲存器傳遞熱能。
498、s72.根據(jù)前述實施方式中的任一實施方式所述的系統(tǒng),其中,所述系統(tǒng)構(gòu)造成將壓縮熱儲存在所述至少兩個熱儲存部件中的至少一個熱儲存部件中。
499、s73.根據(jù)前述實施方式中的任一實施方式所述的系統(tǒng),其中,所述至少兩個熱儲存部件中的至少一個熱儲存部件包括構(gòu)造成承受高壓的至少一個元件。
500、s74.根據(jù)前述實施方式中的任一實施方式所述的系統(tǒng),其中,所述系統(tǒng)的至少一部分構(gòu)造成承受大于1bar、優(yōu)選地大于10bar、更優(yōu)選地大于40bar、最優(yōu)選地大于50bar的壓力。
501、s75.根據(jù)前述實施方式中的任一實施方式所述的系統(tǒng),其中,所述系統(tǒng)的至少一部分構(gòu)造成承受低于300bar、優(yōu)選地低于250bar、更優(yōu)選地低于200bar的壓力。
502、s76.根據(jù)前述實施方式中的任一實施方式所述的系統(tǒng),其中,所述至少兩個熱儲存部件中的至少一個熱儲存部件包括至少一個冷儲存部件。
503、s77.根據(jù)前述實施方式中的任一實施方式所述的系統(tǒng),其中,所述至少兩個熱儲存部件中的至少一個熱儲存部件包括至少一個熱儲存部件。
504、s78.根據(jù)前述實施方式中的任一實施方式和s58的特征所述的系統(tǒng),其中,所述至少兩個熱儲存部件中的至少一個熱儲存部件構(gòu)造成在高于周圍環(huán)境溫度的溫度下儲存熱。
505、s79.根據(jù)前述實施方式中的任一實施方式和s58的特征所述的系統(tǒng),其中,所述至少兩個熱儲存部件中的至少一個熱儲存部件構(gòu)造成在低于周圍環(huán)境溫度的溫度下儲存熱。
506、s80.根據(jù)前述實施方式中的任一實施方式所述的系統(tǒng),其中,所述至少兩個熱儲存部件中的至少一個熱儲存部件構(gòu)造成將所述至少一種流體的溫度控制在高于周圍環(huán)境溫度的溫度下。
507、s81.根據(jù)前述實施方式中的任一實施方式所述的系統(tǒng),其中,所述至少兩個熱儲存部件中的至少一個熱儲存部件構(gòu)造成將所述至少一種流體的溫度控制在低于周圍環(huán)境溫度的溫度下。
508、s82.根據(jù)前述實施方式中的任一實施方式所述的系統(tǒng),其中,所述至少兩個熱儲存部件中的至少一個熱儲存部件構(gòu)造成將所述至少一種流體的溫度控制在至少一個溫度約束條件下或接近至少一個溫度約束條件。
509、s83.根據(jù)前述實施方式中的任一實施方式所述的系統(tǒng),其中,所述至少一個溫度約束條件包括以下各者中的至少一者:
510、最大溫度,其中,所述最大溫度由所述至少一種流體在壓縮之后的溫度確定,
511、所述至少一種流體中的與所述至少兩個熱儲存部件中的至少一個熱儲存部件相互作用的一種流體的最小溫度,
512、所述至少一種流體中的至少一種流體的液相的最小溫度,
513、所述系統(tǒng)的位于所述系統(tǒng)的一部件下游的另一部件的溫度要求,
514、所述至少一種流體相對于所述至少一種流體的壓力水平的相變溫度,
515、所述至少一種第二流體相對于所述至少一種第二流體的壓力水平的相變溫度,
516、所述至少一種流體中的在兩個連續(xù)熱儲存部件之間的一種流體的共用中間溫度,其中,共享的中間溫度被確定成確保所述兩個連續(xù)熱儲存部件在所述系統(tǒng)的每次連續(xù)充注和排放相同的時間段之前和之后達到相同的內(nèi)部溫度分布,
517、溫度約束,所述溫度約束被確定成確保在至少兩種交換熱的介質(zhì)之間的連續(xù)的熱流動,其中,所述連續(xù)的熱流動通過直接或間接熱交換沿著所述系統(tǒng)的部件的長度發(fā)生,
518、或者它們的任意組合。
519、s84.根據(jù)前述實施方式中的任一實施方式所述的系統(tǒng),其中,所述至少兩個熱儲存部件中的至少一個熱儲存部件包括低于273k、優(yōu)選地低于223k、優(yōu)選地低于183k的溫度。
520、s85.根據(jù)前述實施方式中的任一實施方式所述的系統(tǒng),其中,所述至少兩個熱儲存部件中的至少一個熱儲存部件包括低于150k、優(yōu)選地低于140k、更優(yōu)選地低于120k的溫度。
521、s86.根據(jù)前述實施方式中的任一實施方式所述的系統(tǒng),其中,所述系統(tǒng)構(gòu)造成在匹配的溫度約束條件下操作兩個連續(xù)的熱儲存部件。
522、s87.根據(jù)前述實施方式中的任一實施方式所述的系統(tǒng),其中,所述至少兩個熱儲存部件中的至少一個熱儲存部件構(gòu)造成提取所儲存的熱能。
523、s88.根據(jù)前一實施方式所述的系統(tǒng),其中,所述系統(tǒng)構(gòu)造成平衡所述至少兩個熱儲存部件中的至少一個熱儲存部件內(nèi)提取和儲存的熱能。
524、s89.根據(jù)前述實施方式中的任一實施方式所述的系統(tǒng),其中,所述至少兩個熱儲存部件中的至少一個熱儲存部件構(gòu)造成至少部分地改變所述至少一種流體中的至少一種流體的相。
525、s90.根據(jù)前一實施方式所述的并且具有s67的特征的系統(tǒng),其中,所述至少一個熱交換器部件中的一個熱交換器部件構(gòu)造成至少部分地蒸發(fā)所述至少一種流體。
526、s91.根據(jù)前述實施方式中的任一實施方式所述的系統(tǒng),其中,所述至少一個加熱器用于至少部分地改變流體的相。
527、s92.根據(jù)前述實施方式中的任一實施方式所述的系統(tǒng),其中,所述系統(tǒng)包括至少一個電驅(qū)動部件。
528、s93.根據(jù)前一實施方式所述的系統(tǒng),其中,所述系統(tǒng)包括至少一個馬達。
529、s94.根據(jù)前述實施方式中的任一實施方式所述的系統(tǒng),其中,所述系統(tǒng)包括至少一個發(fā)電機。
530、s95.根據(jù)前述實施方式中的任一實施方式所述的系統(tǒng),其中,所述系統(tǒng)包括至少一個控制部件。
531、s96.根據(jù)前述實施方式中的任一實施方式所述的系統(tǒng),其中,所述系統(tǒng)包括至少一個控制回路。
532、s97.根據(jù)前述實施方式中的任一實施方式所述的系統(tǒng),其中,所述系統(tǒng)包括至少一個控制系統(tǒng)。
533、s98.根據(jù)前述實施方式中的任一實施方式所述的系統(tǒng),其中,所述系統(tǒng)包括以下各者中的至少一者:傳感器、隔熱部件、管道元件、熱交換器部件、加熱器和過濾器。
534、s99.根據(jù)前一實施方式所述的系統(tǒng),其中,所述至少一個隔熱部件包括以下各者中的至少一者:
535、玻璃棉,
536、石棉,
537、巖棉,
538、聚苯乙烯,
539、聚四氟乙烯,
540、纖維素,
541、珍珠巖,
542、聚苯乙烯泡沫,
543、聚氨酯,
544、氣凝膠,
545、隔音材料,以及
546、真空。
547、s100.根據(jù)前述實施方式中的任一實施方式所述的系統(tǒng),其中,所述系統(tǒng)包括至少一個輔助部件。
548、s101.根據(jù)前述實施方式中的任一實施方式所述的系統(tǒng),其中,所述至少兩個熱儲存部件中的至少一個熱儲存部件包括至少一個輔助鼓風(fēng)機。
549、s102.根據(jù)前述實施方式中的任一實施方式所述的系統(tǒng),其中,所述系統(tǒng)構(gòu)造成在充注模式下操作。
550、s103.根據(jù)前述實施方式中的任一實施方式所述的系統(tǒng),其中,所述系統(tǒng)構(gòu)造成在排放模式下操作。
551、s104.根據(jù)前述實施方式中的任一實施方式所述的系統(tǒng),其中,所述系統(tǒng)構(gòu)造成在所述充注模式下致動所述至少一個雜質(zhì)去除部件中的一個雜質(zhì)去除部件。
552、s105.根據(jù)前述實施方式中的任一實施方式所述的系統(tǒng),其中,所述系統(tǒng)構(gòu)造成在所述排放模式下使所述至少一個雜質(zhì)去除部件中的一個雜質(zhì)去除部件再生。
553、s106.根據(jù)前述實施方式中的任一實施方式所述的系統(tǒng),其中,所述系統(tǒng)構(gòu)造成借助于壓力和/或溫度波動來恢復(fù)所述至少一個雜質(zhì)去除部件中的一個雜質(zhì)去除部件。
554、s107.根據(jù)前述實施方式中的任一實施方式以及根據(jù)實施方式s63所述的系統(tǒng),其中,所述至少一種第二流體中的至少一種第二流體在所述至少一個熱交換器部件處在低于流體流的壓力的壓力下使用,所述流體流的溫度由所述至少兩個熱儲存部件中的一個熱儲存部件控制。
555、s108.根據(jù)前述實施方式中的任一實施方式以及根據(jù)實施方式s63所述的系統(tǒng),其中,所述至少一種第二流體中的至少一種第二流體在所述至少一個熱交換器部件處在高于流體流的壓力的壓力下使用,所述流體流的溫度由所述至少兩個熱儲存部件中的一個熱儲存部件控制。
556、s109.根據(jù)前述實施方式中的任一實施方式所述的系統(tǒng),其中,所述至少一個鼓風(fēng)機中的至少一個鼓風(fēng)機構(gòu)造成:
557、幫助從所述流體流中移除熱能含量,所述流體流的溫度由所述至少兩個熱儲存部件中的一個熱儲存部件控制,并且
558、將移除的能量輸送至所述至少一個儲存部件。
559、s110.根據(jù)前述實施方式中的任一實施方式所述的系統(tǒng),其中,所述至少一個鼓風(fēng)機中的至少一個鼓風(fēng)機構(gòu)造成:
560、幫助從所述至少一個儲存部件中移除熱能含量,并且
561、將移除的能量輸送到所述流體流中,所述流體流的溫度由所述至少兩個熱儲存部件中的一個熱儲存部件控制。
562、s111.根據(jù)前述實施方式中的任一實施方式所述的并且具有實施方式s63的特征的系統(tǒng),其中,所述至少一個鼓風(fēng)機構(gòu)造成控制從所述至少一種流體中分離的所述至少一種第二流體中的至少一種第二流體的流。
563、s112.根據(jù)實施方式s100所述的系統(tǒng),其中,所述至少一個輔助部件包括以下各者中的至少一者:
564、蒸發(fā)器,
565、馬達,
566、發(fā)電機,
567、電驅(qū)動部件,
568、控制回路部件,
569、傳感器,
570、管道元件,
571、隔熱部件,
572、閥元件,
573、鼓風(fēng)機,
574、風(fēng)扇,
575、消音器,
576、過濾器,
577、熱回收部件,以及
578、供電部件。
579、s113.根據(jù)前述實施方式中的任一實施方式所述的系統(tǒng),其中,所述至少兩個壓力控制部件包括至少一個非等溫壓縮機。
580、s114.根據(jù)前述實施方式中的任一實施方式所述的系統(tǒng),其中,所述系統(tǒng)包括以下各者中的至少一者:電逆變器、線材、變壓器、電轉(zhuǎn)換器。
581、s115.根據(jù)前述實施方式中的任一實施方式所述的并且具有實施方式s25的特征的系統(tǒng),其中,所述膨脹部件包括以下各者中的至少一者:膨脹器和節(jié)流閥。
582、s116.根據(jù)前述實施方式中的任一實施方式所述的系統(tǒng),其中,所述至少一個膨脹器包括以下各者中的至少一者:渦輪膨脹器、容積膨脹器、活塞、螺桿、渦旋件。
583、s117.根據(jù)前述實施方式中的任一實施方式所述的系統(tǒng),其中,所述至少一種流體包括液相。
584、s118.根據(jù)前述實施方式中的任一實施方式所述的系統(tǒng),其中,所述至少一個用于低溫液體的儲存罐中的一個用于低溫液體的儲存罐構(gòu)造成限制所述至少一種流體中的一種流體的液相。
585、s119.根據(jù)前述實施方式中的任一實施方式和實施方式s18所述的系統(tǒng),其中,所述至少一個用于低溫液體的儲存罐中的一個用于低溫液體的儲存罐與以下各者中的至少一者串聯(lián)布置:
586、所述至少兩個壓力控制部件中的至少一個壓力控制部件,
587、所述至少兩個熱儲存部件中的至少一個熱儲存部件,
588、所述至少一個液化模塊中的至少一個液化模塊,以及
589、所述至少一個相分離器中的一個相分離器。
590、s120.根據(jù)前一實施方式所述的系統(tǒng),其中,所述至少一個用于低溫液體的儲存罐中的一個用于低溫液體的儲存罐包括至少一個絕熱部件。
591、s121.根據(jù)前述實施方式中的任一實施方式所述的系統(tǒng),其中,所述至少一個用于低溫液體的儲存罐中的一個用于低溫液體的儲存罐包括壓力容器。
592、s122.根據(jù)前一實施方式所述的系統(tǒng),其中,所述壓力容器包括在1bar與37bar之間、優(yōu)選地在5bar與30bar之間、更優(yōu)選地在10bar與20bar之間的壓力。
593、s123.根據(jù)實施方式s121所述的系統(tǒng),其中,所述壓力容器包括高于37bar、優(yōu)選地高于40bar、更優(yōu)選地高于55bar的壓力。
594、s124.根據(jù)前述六個實施方式中的任一實施方式所述的系統(tǒng),其中,所述至少一個用于低溫液體的儲存罐中的一個用于低溫液體的儲存罐包括壓力控制部件。
595、s125.根據(jù)前述實施方式中的任一實施方式所述的并且具有實施方式s42的特征的系統(tǒng),其中,所述至少一個熱交換器部件構(gòu)造成執(zhí)行對所述至少一個用于低溫液體的儲存罐中的至少一個用于低溫液體的儲存罐內(nèi)的流體的蒸發(fā)。
596、s126.根據(jù)前述實施方式中的任一實施方式所述的系統(tǒng),其中,所述至少一個用于低溫液體的儲存罐中的一個用于低溫液體的儲存罐包括至少一個相分離器。
597、s127.根據(jù)前述實施方式中的任一實施方式所述的系統(tǒng),其中,所述至少一個用于低溫液體的儲存罐中的一個用于低溫液體的儲存罐構(gòu)造成接收液體。
598、s128.根據(jù)前述實施方式中的任一實施方式所述的系統(tǒng),其中,所述至少一個用于低溫液體的儲存罐中的一個用于低溫液體的儲存罐構(gòu)造成供應(yīng)液體。
599、s129.根據(jù)前述實施方式中的任一實施方式所述的系統(tǒng),其中,所述至少一個用于低溫液體的儲存罐中的一個用于低溫液體的儲存罐構(gòu)造成增加所容納的液體的壓力。
600、s130.根據(jù)前述實施方式中的任一實施方式所述的系統(tǒng),其中,所述至少一個用于低溫液體的儲存罐中的一個用于低溫液體的儲存罐構(gòu)造成保持所容納的液體的溫度和壓力。
601、s131.根據(jù)前述實施方式中的任一實施方式所述的系統(tǒng),其中,所述至少兩個壓力控制部件中的一個壓力控制部件與所述至少一個用于低溫液體的儲存罐中的一個用于低溫液體的儲存罐串聯(lián)布置。
602、s132.根據(jù)前述實施方式中的任一實施方式所述的系統(tǒng),其中,所述至少兩個壓力控制部件中的至少一個壓力控制部件構(gòu)造成在至少一個階段中改變壓力。
603、s133.根據(jù)前述實施方式中的任一實施方式所述的系統(tǒng),其中,所述至少兩個壓力控制部件中的至少一個壓力控制部件構(gòu)造成在至少兩個階段中改變壓力。
604、s134.根據(jù)前述實施方式中的任一實施方式所述的系統(tǒng),其中,所述至少兩個壓力控制部件中的一個壓力控制部件的至少一個部件構(gòu)造成在至少一個階段中改變壓力。
605、s135.根據(jù)前述實施方式中的任一實施方式所述的系統(tǒng),其中,所述至少一種流體中的至少一種流體經(jīng)歷至少20bar、優(yōu)選地至少30bar、更優(yōu)選地至少40bar、最優(yōu)選地至少55bar的總壓升。
606、s136.根據(jù)前述實施方式中的任一實施方式所述的系統(tǒng),其中,所述至少一種流體中的至少一種流體經(jīng)歷小于300bar、優(yōu)選地小于150bar、最優(yōu)選地小于100bar、最優(yōu)選地小于70bar的總壓升。
607、s137.根據(jù)前述實施方式中的任一實施方式所述的系統(tǒng),其中,所述至少一種流體經(jīng)歷至少20bar、優(yōu)選地至少30bar、更優(yōu)選地至少40bar、最優(yōu)選地至少55bar的總壓降。
608、s138.根據(jù)前一實施方式所述的系統(tǒng),其中,所述至少一種流體經(jīng)歷小于300bar、優(yōu)選地小于150bar、最優(yōu)選地小于100bar、最優(yōu)選地小于70bar的總壓降。
609、s139.根據(jù)前述實施方式中的任一實施方式所述的系統(tǒng),其中,所述至少兩個壓力控制部件中的至少一個壓力控制部件構(gòu)造成產(chǎn)生出口溫度to,其中,所述出口溫度to不同于入口溫度ti。
610、s140.根據(jù)前一實施方式所述的系統(tǒng),其中,所述出口溫度to比所述入口溫度ti高至少100k、優(yōu)選地比所述入口溫度ti高至少150k、更優(yōu)選地比所述入口溫度ti高至少200k。
611、s141.根據(jù)實施方式s139所述的系統(tǒng),其中,所述出口溫度to比所述入口溫度ti高至多1500k、優(yōu)選地比所述入口溫度ti高至多900k、更優(yōu)選地比所述入口溫度ti高至多500k。
612、s142.根據(jù)實施方式s139所述的系統(tǒng),其中,所述出口溫度to比所述入口溫度ti低至少20k、優(yōu)選地比所述入口溫度ti低至少50k、更優(yōu)選地比所述入口溫度ti低至少80k。
613、s143.根據(jù)實施方式s139所述的系統(tǒng),其中,所述出口溫度to比所述入口溫度ti低至多800k、優(yōu)選地比所述入口溫度ti低至多500k、更優(yōu)選地比所述入口溫度ti低至多300k。
614、s144.根據(jù)前述實施方式中的任一實施方式所述的系統(tǒng),其中,所述至少兩個壓力控制部件中的至少一個壓力控制部件構(gòu)造成以大于40%、優(yōu)選地大于60%、更優(yōu)選地大于80%的多變效率操作。
615、s145.根據(jù)前述實施方式中的任一實施方式所述的系統(tǒng),其中,所述系統(tǒng)構(gòu)造成使所述至少一種流體膨脹。
616、s146.根據(jù)前述實施方式中的任一實施方式所述的系統(tǒng),其中,所述至少兩個壓力控制部件中的至少一個壓力控制部件連接至至少一個電驅(qū)動部件中的一個電驅(qū)動部件。
617、s147.根據(jù)前述實施方式中的任一實施方式所述的系統(tǒng),其中,所述系統(tǒng)構(gòu)造成產(chǎn)生和/或消耗機械能。
618、s148.根據(jù)前述實施方式中的任一實施方式所述的系統(tǒng),其中,所述系統(tǒng)構(gòu)造成產(chǎn)生和/或消耗電能。
619、s149.根據(jù)前述兩個實施方式中的任一實施方式所述的系統(tǒng),其中,所述系統(tǒng)構(gòu)造成借助于所產(chǎn)生和/或所消耗的能量來操作所述至少兩個壓力控制部件中的至少一個壓力控制部件。
620、s150.根據(jù)前述三個實施方式中的任一實施方式所述的系統(tǒng),其中,所述系統(tǒng)構(gòu)造成在所述排放模式下操作以產(chǎn)生能量。
621、s151.根據(jù)前述四個實施方式中的任一實施方式所述的系統(tǒng),其中,所述系統(tǒng)構(gòu)造成借助于消耗能量在所述充注模式下操作。
622、s152.根據(jù)前述實施方式中的任一實施方式所述的系統(tǒng),其中,所述充注模式配置成消耗能量以儲存熱并且至少部分地產(chǎn)生所述至少一種流體中的至少一種流體的液相。
623、s153.根據(jù)前述實施方式中的任一實施方式所述的系統(tǒng),其中,所述充注模式配置成通過改變所述至少一種流體中的至少一種流體的壓力和焓來消耗能量以至少部分地產(chǎn)生所述至少一種流體中的至少一種流體的液相。
624、s154.根據(jù)前述實施方式中的任一實施方式所述的系統(tǒng),其中,所述排放模式配置成消耗熱和液體以產(chǎn)生能量。
625、s155.根據(jù)前述實施方式中的任一實施方式所述的系統(tǒng),其中,所述排放模式配置成改變所述至少一種流體中的至少一種流體的壓力和焓以產(chǎn)生能量。
626、s156.根據(jù)前述兩個實施方式中的任一實施方式所述的系統(tǒng),其中,所述系統(tǒng)構(gòu)造成在蒸發(fā)所述至少一種流體的所述液相的同時在所述至少一種流體中的至少一種流體與所述至少兩個熱儲存部件中的至少一個熱儲存部件之間交換熱能。
627、s157.根據(jù)前述實施方式中的任一實施方式所述的系統(tǒng),其中,所述系統(tǒng)構(gòu)造成通過維持熱勢和機械勢來保持系統(tǒng)狀態(tài)。
628、s158.根據(jù)前一實施方式所述的系統(tǒng),其中,所述至少兩個壓力控制部件中的至少一個壓力控制部件構(gòu)造成以大于40%、優(yōu)選地大于60%、更優(yōu)選地大于80%的多變效率可逆地操作。
629、s159.根據(jù)前一實施方式所述的系統(tǒng),其中,所述系統(tǒng)包括包含以下各者中的至少一者的連接類型:
630、帶,
631、齒輪箱,以及
632、軸的直接連接。
633、s160.根據(jù)實施方式s92所述的系統(tǒng),其中,所述至少一個電驅(qū)動部件中的至少一個電驅(qū)動部件包括以下各者中的至少一者的類型:
634、感應(yīng),
635、永磁體,
636、磁阻,
637、同步,以及
638、異步。
639、s161.根據(jù)前述實施方式中的任一實施方式所述的系統(tǒng),其中,所述至少一個馬達構(gòu)造成以可變旋轉(zhuǎn)速度操作。
640、s162.根據(jù)前述實施方式中的任一實施方式所述的系統(tǒng),其中,所述至少一個馬達構(gòu)造成以可變頻率操作。
641、s163.根據(jù)前述實施方式中的任一實施方式所述的并且具有實施方式s92和s114的特征的系統(tǒng),其中,所述至少電驅(qū)動部件中的至少一個電驅(qū)動部件連接至以下各者中的至少一者:電逆變器、線材、變壓器、電轉(zhuǎn)換器。
642、s164.根據(jù)前述實施方式中的任一實施方式所述的系統(tǒng),其中,所述系統(tǒng)包括至少一個閥。
643、s165.根據(jù)前一實施方式所述的系統(tǒng),其中,所述至少一個閥包括以下各者中的至少一者:壓力改變部件、熱儲存部件、液化模塊、泵、相分離器、用于低溫液體的罐、雜質(zhì)去除部件。
644、s166.根據(jù)前一實施方式所述的系統(tǒng),其中,所述至少一個閥中的一個閥構(gòu)造成雙向操作。
645、s167.根據(jù)前述三個實施方式中的任一實施方式所述的系統(tǒng),其中,所述至少一個閥包括以下各者中的至少一者:
646、止回閥,
647、流量控制閥,
648、截止閥,
649、節(jié)流閥,
650、安全閥、比如減壓閥,以及
651、取樣閥。
652、s168.根據(jù)前述實施方式中的任一實施方式所述的并且具有實施方式s164的特征的系統(tǒng),其中,所述至少一個閥包括至少一個致動機構(gòu)。
653、s169.根據(jù)前一實施方式所述的系統(tǒng),其中,所述至少一個致動機構(gòu)中的至少一個致動機構(gòu)構(gòu)造成自動致動所述至少一個閥。
654、s170.根據(jù)前一實施方式所述的系統(tǒng),其中,壓力改變部件、熱儲存部件、液化模塊、泵、相分離器、用于低溫液體的儲存罐、雜質(zhì)去除部件中的至少一者連接至至少一個閥。
655、s171.根據(jù)前述三個實施方式中的任一實施方式所述的并且具有實施方式s96的特征的系統(tǒng),其中,所述至少一個控制回路配置成控制所述至少一個致動機構(gòu)中的至少一個致動機構(gòu)。
656、s172.根據(jù)前述實施方式中的任一實施方式所述的并且具有實施方式s96和s92的特征的系統(tǒng),其中,所述至少一個控制回路配置成控制所述至少一個電驅(qū)動部件中的一個電驅(qū)動部件。
657、s173.根據(jù)前述實施方式中的任一實施方式所述的系統(tǒng),其中,所述至少一個減壓閥中的至少一個減壓閥連接至以下各者中的至少一者:儲存罐、所述至少兩個熱儲存部件中的至少一個熱儲存部件。
658、s174.根據(jù)前述實施方式中的任一實施方式所述的系統(tǒng),其中,所述至少兩個壓力控制部件中的至少一個壓力控制部件包括以下各者中的至少一者:容積式壓縮機、渦輪壓縮機。
659、s175.根據(jù)前述實施方式中的任一實施方式所述的系統(tǒng),其中,所述至少兩個壓力控制部件中的至少一個壓力控制部件包括以下各者中的至少一者:活塞式壓縮機、渦旋式壓縮機、螺桿式壓縮機、葉片式壓縮機、羅茨式壓縮機。
660、s176.根據(jù)前述實施方式中的任一實施方式所述的系統(tǒng),其中,所述至少一個液化模塊中的至少一個液化模塊構(gòu)造成與所述至少兩個熱儲存部件中的至少一個熱儲存部件流體連通。
661、s177.根據(jù)前述實施方式中的任一實施方式所述的系統(tǒng),其中,所述至少一個液化模塊中的至少一個液化模塊構(gòu)造成與所述至少一個相分離器中的至少一個相分離器流體連通。
662、s178.根據(jù)前述實施方式中的任一實施方式所述的系統(tǒng),其中,所述至少一個液化模塊中的至少一個液化模塊包括所述至少兩個壓力控制部件中的至少一個壓力控制部件。
663、s179.根據(jù)前述實施方式中的任一實施方式所述的系統(tǒng),其中,所述至少一個液化模塊中的至少一個液化模塊包括至少一個熱交換器部件。
664、s180.根據(jù)前一實施方式所述的系統(tǒng),其中,所述至少一個熱交換器部件包括以下各者中的至少一者:板翅式熱交換器、板式熱交換器、管殼式熱交換器和再生式熱交換器。
665、s181.根據(jù)前述實施方式中的任一實施方式所述的系統(tǒng),其中,所述分流元件構(gòu)造成以可變分流比分流流體流。
666、s182.根據(jù)前一實施方式所述的系統(tǒng),其中,所述至少一個分流元件中的一個分流元件構(gòu)造成改變所述至少兩個熱儲存部件中的一個熱儲存部件與所述至少一個液化模塊中的一個液化模塊之間的分流比。
667、s183.根據(jù)前一實施方式所述的系統(tǒng),其中,所述至少一個分流元件中的一個分流元件構(gòu)造成調(diào)節(jié)所述分流比,以平衡傳遞至所述至少兩個熱儲存部件中的一個熱儲存部件的熱能含量與能夠從所產(chǎn)生的液相獲得的熱能含量的量。
668、s184.根據(jù)前述實施方式中的任一實施方式所述的系統(tǒng),其中,所述系統(tǒng)包括構(gòu)造成合并至少兩個流體流的至少一個合并元件。
669、s185.根據(jù)前述實施方式中的任一實施方式所述的系統(tǒng),其中,所述至少一個液化模塊中的至少一個液化模塊包括所述至少一個分流元件中的構(gòu)造成以可變分流比分流所述流體流的至少一個分流元件。
670、s186.根據(jù)前述實施方式中的任一實施方式所述的系統(tǒng),其中,所述至少一個液化模塊中的至少一個液化模塊包括所述至少一個合并元件中的至少一個合并元件。
671、s187.根據(jù)前述實施方式中的任一實施方式所述的系統(tǒng),其中,所述至少一個液化模塊中的至少一個液化模塊包括所述至少兩個熱儲存部件中的至少一個熱儲存部件。
672、s188.根據(jù)前述實施方式中的任一實施方式所述的系統(tǒng),其中,所述至少一個液化模塊中的至少一個液化模塊包括所述至少一個流體輸出元件中的至少一個流體輸出元件。
673、s189.根據(jù)前述實施方式中的任一實施方式所述的系統(tǒng),其中,所述至少一個液化模塊中的至少一個液化模塊包括所述一個流體輸入元件中的至少一個流體輸入元件。
674、s190.根據(jù)前述實施方式中的任一實施方式所述的系統(tǒng),其中,所述至少一個液化模塊中的至少一個液化模塊包括至少一個隔熱部件。
675、s191.根據(jù)前述實施方式中的任一實施方式所述的系統(tǒng),其中,所述至少一個液化模塊中的至少一個液化模塊包括至少一個輔助部件。
676、s192.根據(jù)前述實施方式中的任一實施方式所述的并且具有實施方式s179的特征的系統(tǒng),其中,所述至少一個熱交換器部件中的至少一個熱交換器部件構(gòu)造成從所述至少一個分流元件中的至少一個分流元件接收至少一個流體流。
677、s193.根據(jù)前述實施方式中的任一實施方式所述的系統(tǒng),其中,所述至少一個液化模塊中的一個液化模塊配置成降低所述至少一種流體的熱能含量。
678、s194.根據(jù)前述實施方式中的任一實施方式所述的系統(tǒng),其中,所述至少一個液化模塊中的一個液化模塊構(gòu)造成排出所述至少一種流體的接近其與環(huán)境空氣熱平衡和機械平衡的至少一部分。
679、s195.根據(jù)前述實施方式中的任一實施方式所述的系統(tǒng),其中,所述至少一個液化模塊中的一個液化模塊構(gòu)造成借助于所述至少一種流體的處于較低溫度水平的至少一些部分來降低所述至少一種流體的不同部分的熱能含量。
680、s196.根據(jù)前述實施方式中的任一實施方式所述的系統(tǒng),其中,所述至少一個液化模塊被供應(yīng)有所述至少一種流體中的處于環(huán)境溫度和高壓的至少一種流體,并且供應(yīng)有所述至少一種流體中的處于降低的熱能含量和中間壓力的至少一種流體的至少一部分,其中,所述至少一種流體中的至少一種流體的部分的熱能含量首先僅借助于液化模塊降低,其中,所述至少一個液化模塊配置成從所述至少一種流體中的一種流體至少部分地產(chǎn)生液相。
681、s197.根據(jù)前述實施方式中的任一實施方式所述的系統(tǒng),其中,所述至少一個液化模塊中的一個液化模塊構(gòu)造成降低所述至少一種流體的壓力以降低所述至少一種流體的熱能含量。
682、s198.根據(jù)前述實施方式中的任一實施方式所述的系統(tǒng),其中,所述至少一個液化模塊中的一個液化模塊構(gòu)造成從所述至少一種流體至少部分地產(chǎn)生液相,其中,所述至少一個液化模塊中的一個液化模塊與以下各者中的至少一者串聯(lián)布置:
683、所述至少兩個壓力控制部件中的至少一個壓力控制部件,
684、所述至少兩個熱儲存部件中的至少一個熱儲存部件,
685、所述至少一個用于低溫液體的儲存罐中的一個用于低溫液體的儲存罐,以及
686、所述至少一個相分離器中的至少一個相分離器。
687、s199.根據(jù)前述實施方式中的任一實施方式所述的系統(tǒng),其中,所述至少一個液化模塊中的至少一個液化模塊的至少一個部件構(gòu)造成從與所述至少兩個熱儲存部件中的至少一個熱儲存部件并行的所述至少一種流體至少部分地產(chǎn)生液相。
688、s200.根據(jù)實施方式s192所述的系統(tǒng),其中,所述至少一個熱交換器部件中的至少一個熱交換器部件和所述至少兩個熱儲存部件中的至少一個熱儲存部件從所述至少一個分流元件中的至少一個分流元件接收串行的流體流。
689、s201.根據(jù)實施方式s179所述的并且具有實施方式s25的特征的系統(tǒng),其中,所述至少一個熱交換器部件的至少一個流體流與和所述至少兩個壓力控制部件中的至少一個壓力控制部件串行的另一流體流合并。
690、s202.根據(jù)前述實施方式中的任一實施方式所述的并且具有實施方式s25的特征的系統(tǒng),其中,所述至少一個液化模塊包括串聯(lián)布置的所述至少兩個壓力控制部件中的至少兩個壓力控制部件。
691、s203.根據(jù)前述實施方式中的任一實施方式所述的并且具有實施方式s25和s179的特征的系統(tǒng),其中,所述至少兩個壓力控制部件中的至少一個壓力控制部件與所述至少一個熱交換器部件中的至少一個熱交換器部件并聯(lián)布置。
692、s204.根據(jù)前述實施方式中的任一實施方式所述的并且具有實施方式s25和s179的特征的系統(tǒng),其中,所述至少兩個壓力控制部件中的至少一個壓力控制部件與所述至少一個熱交換器部件中的至少一個熱交換器部件串聯(lián)布置。
693、s205.根據(jù)實施方式s202所述的并且具有實施方式s179的特征的系統(tǒng),其中,所述至少兩個壓力控制部件中的至少一個壓力控制部件與所述至少一個熱交換器部件中的至少一個熱交換器部件并聯(lián)布置。
694、s206.根據(jù)前一實施方式所述的系統(tǒng),其中,所述至少兩個壓力控制部件中的至少一個壓力控制部件串聯(lián)地布置在所述至少兩個熱交換器部件中的兩個熱交換器部件之間。
695、s207.根據(jù)前述實施方式中的任一實施方式所述的并且具有實施方式s25的特征的系統(tǒng),其中,所述至少兩個壓力控制部件中的至少一個壓力控制部件構(gòu)造成從所述至少一個分流元件中的至少一個分流元件接收至少一個流體流。
696、s208.根據(jù)前一實施方式所述的系統(tǒng),其中,所述至少一個流體流由所述至少一個熱交換器部件中的至少一個熱交換器部件供應(yīng)。
697、s209.根據(jù)實施方式s207所述的系統(tǒng),其中,所述至少一個流體流由所述至少兩個壓力控制部件中的至少一個壓力控制部件中的另一壓力控制部件供應(yīng)。
698、s210.根據(jù)前述實施方式中的任一實施方式所述的系統(tǒng),其中,所述至少兩個壓力改變部件中的至少一個壓力改變部件與所述至少一個熱交換器部件中的至少一個熱交換器部件串聯(lián)。
699、s211.根據(jù)前述實施方式中的任一實施方式所述的系統(tǒng),其中,所述至少兩個熱儲存部件中的一個熱儲存部件布置在所述至少兩個壓力控制部件中的一個壓力控制部件與所述至少一個熱交換器部件中的一個熱交換器部件之間。
700、s212.根據(jù)前述實施方式中的任一實施方式所述的系統(tǒng),其中,所述至少一個液化模塊構(gòu)造成產(chǎn)生至少20質(zhì)量百分比、更優(yōu)選地至少30質(zhì)量百分比、最優(yōu)選地至少40質(zhì)量百分比的液相。
701、s213.根據(jù)前述實施方式中的任一實施方式所述的系統(tǒng),其中,所述至少一個液化模塊構(gòu)造成在低于25bar、更優(yōu)選地低于20bar、最優(yōu)選地低于18bar的壓力下從所述至少一種流體至少部分地產(chǎn)生液相。
702、s214.根據(jù)前述實施方式中的任一實施方式所述的系統(tǒng),其中,所述至少一個液化模塊構(gòu)造成在高于3bar、更優(yōu)選地高于5bar、最優(yōu)選地高于10bar的壓力下從所述至少一種流體至少部分地產(chǎn)生液相。
703、s215.根據(jù)前述實施方式中的任一實施方式所述的系統(tǒng),其中,所述至少一個液化模塊構(gòu)造成將壓力降低至接近大氣壓,以降低所述至少一種流體的熱能含量。
704、s216.根據(jù)前述實施方式中的任一實施方式所述的系統(tǒng),其中,所述至少一個液化模塊構(gòu)造成借助于熱能管理來增加液體產(chǎn)量。
705、s217.根據(jù)前述實施方式中的任一實施方式所述的系統(tǒng),其中,所述至少一個液化模塊構(gòu)造成借助于至少一次膨脹從所述至少一種流體中的至少一種流體至少部分地產(chǎn)生液相。
706、s218.根據(jù)前一實施方式所述的系統(tǒng),其中,所述至少一個液化模塊構(gòu)造成借助于第二次膨脹和幫助熱能管理的至少一個熱交換器部件來增加來自所述至少一種流體中的至少一種流體的液體產(chǎn)量。
707、s219.根據(jù)前述實施方式中的任一實施方式所述的系統(tǒng),其中,所述至少一個液化模塊構(gòu)造成借助于所述第二次膨脹來增加液體產(chǎn)量。
708、s220.根據(jù)實施方式s218所述的系統(tǒng),其中,所述至少一種流體中的至少一種流體的氣相用于所述第二次膨脹。
709、s221.根據(jù)前述實施方式中的任一實施方式所述的系統(tǒng),其中,所述至少一個液化模塊在給定壓力下實現(xiàn)低于所述至少一種流體的露點的溫度。
710、s222.根據(jù)前述實施方式中的任一實施方式所述的系統(tǒng),其中,所述至少一個液化模塊構(gòu)造成從所述至少一個分流元件中的至少一個分流元件接收流體流,所述流體流與進入所述分流元件的流體的量成比例,具有低于80質(zhì)量百分比、更優(yōu)選地低于65質(zhì)量百分比、最優(yōu)選地低于55質(zhì)量百分比的比。
711、s223.根據(jù)前述實施方式中的任一實施方式所述的系統(tǒng),其中,所述系統(tǒng)構(gòu)造成降低所述至少一種流體中的至少一種流體的熱能含量。
712、s224.根據(jù)前述實施方式中的任一實施方式所述的系統(tǒng),其中,所述系統(tǒng)構(gòu)造成借助于所述至少一種流體降低所述系統(tǒng)的至少一個部件的溫度。
713、s225.根據(jù)前述實施方式中的任一實施方式所述的系統(tǒng),其中,所述系統(tǒng)構(gòu)造成借助于所述至少一種流體中的至少一種流體來實現(xiàn)部件的目標操作溫度。
714、s226.根據(jù)前述實施方式中的任一實施方式所述的系統(tǒng),其中,所述系統(tǒng)構(gòu)造成將所述至少一種流體的溫度降低至足以冷卻所述至少兩個熱儲存部件中的至少一個熱儲存部件的溫度水平。
715、s227.根據(jù)前述實施方式中的任一實施方式所述的系統(tǒng),其中,所述系統(tǒng)包括所述至少兩個壓力控制部件中的至少兩個壓力控制部件以及所述至少一個熱交換器部件和所述至少一個分流元件。
716、s228.根據(jù)前一實施方式所述的系統(tǒng),其中,所述至少兩個壓力控制部件中的至少一個壓力控制部件與至少一個熱交換器部件中的至少一個熱交換器部件串聯(lián)。
717、s229.根據(jù)實施方式s227所述的系統(tǒng),其中,所述至少兩個壓力控制部件中的至少一個壓力控制部件和所述至少一個熱交換器部件中的至少一個熱交換器部件從所述至少一個分流元件中的至少一個分流元件接收并行的至少一個流體流。
718、s230.根據(jù)前述實施方式中的任一實施方式所述的并且具有實施方式s83的特征的系統(tǒng),其中,所述系統(tǒng)構(gòu)造成致動所述至少兩個壓力控制部件中的至少兩個壓力控制部件和所述至少一個熱交換器部件中的至少一個熱交換器部件,以將所述至少一種流體的溫度控制在至少一個溫度約束條件下/接近所述至少一個溫度約束條件。
719、s231.根據(jù)前述實施方式中的任一實施方式所述的系統(tǒng),其中,所述系統(tǒng)構(gòu)造成致動所述至少兩個壓力控制部件中的至少兩個壓力控制部件和所述至少一個熱交換器部件,以將所述至少一種流體的溫度控制在高于其在給定壓力下的相變溫度的溫度下。
720、以下,將對方法實施方式進行論述。這些實施方式縮寫為后面帶有數(shù)字的字母“m”。每當本文中提到“方法實施方式”時,指的就是這些實施方式。
721、m1.一種用于儲存能量的方法,所述方法包括:
722、將至少一種流體輸入至能量儲存系統(tǒng),
723、控制所述至少一種流體的溫度,
724、執(zhí)行至少一個壓力變化,
725、從所述至少一種流體中的至少一種流體至少部分地產(chǎn)生液相,以及
726、儲存熱能。
727、m2.根據(jù)前一實施方式所述的方法,其中,所述能量儲存系統(tǒng)是根據(jù)前述系統(tǒng)實施方式中的任一系統(tǒng)實施方式所述的。
728、m3.根據(jù)前述方法實施方式中的任一方法實施方式所述的方法,其中,所述方法包括蒸發(fā)所述至少一種流體中的至少一種流體的至少一部分。
729、m4.根據(jù)前述方法實施方式中的任一方法實施方式所述的方法,其中,所述方法包括冷凝所述至少一種流體中的至少一種流體的至少一部分。
730、m5.根據(jù)前述方法實施方式中的任一方法實施方式所述的方法,其中,所述方法包括控制所述至少一種流體的至少一個流動方向,其中,所述方法包括使所述至少一個流動方向中的至少一個流動方向反向。
731、m6.根據(jù)前述實施方式中的任一實施方式所述的方法,其中,所述方法包括排出所述至少一種流體中的至少一種流體。
732、m7.根據(jù)前述實施方式中的任一實施方式所述的方法,其中,所述方法包括將所述至少一種流體中的至少一種流體的至少一部分饋送回至所述系統(tǒng)。
733、m8.根據(jù)前述方法實施方式中的任一方法實施方式所述的方法,其中,所述方法包括控制根據(jù)系統(tǒng)實施方式s8所述的能量儲存系統(tǒng)中的所述至少一種流體中的至少一種流體的溫度。
734、m9.根據(jù)前述方法實施方式中的任一方法實施方式所述的方法,其中,所述方法包括控制所述至少一種流體在第一壓力控制部件之前的溫度。
735、m10.根據(jù)前述方法實施方式中的任一方法實施方式所述的方法,其中,所述方法包括控制所述至少一種流體在第二壓力控制部件之前的溫度。
736、m11.根據(jù)前述方法實施方式中的任一方法實施方式所述的方法,其中,所述方法包括控制所述至少一種流體在所述第一壓力控制部件之后的溫度。
737、m12.根據(jù)前述方法實施方式中的任一方法實施方式所述的方法,其中,所述方法包括控制所述至少一種流體在所述第二壓力控制部件之后的溫度。
738、m13.根據(jù)前述方法實施方式中的任一方法實施方式所述的方法,其中,所述方法包括對所述至少一種流體的流進行分流。
739、m14.根據(jù)前述方法實施方式中的任一方法實施方式所述的方法,其中,所述方法包括控制所述至少一種流體的溫度,其中,所述至少兩個熱儲存部件中的一個熱儲存部件與所述至少一個液化模塊中的至少一個液化模塊串聯(lián)布置。
740、m15.根據(jù)前一實施方式所述的方法,其中,所述方法包括控制所述至少一種流體在所述至少一個液化模塊中的一個液化模塊之前的溫度。
741、m16.根據(jù)實施方式m14所述的方法,其中,所述方法包括控制所述至少一種流體在所述至少一個液化模塊中的一個液化模塊之后的溫度。
742、m17.根據(jù)前述方法實施方式中的任一方法實施方式所述的方法,其中,所述方法包括控制與所述至少一個液化模塊中的至少一個液化模塊的至少一個部件并行布置的所述至少一種流體的溫度。
743、m18.根據(jù)前述方法實施方式中的任一方法實施方式所述的方法,其中,所述方法包括將所述至少一種流體中的至少一種流體儲存在所述能量儲存系統(tǒng)中。
744、m19.根據(jù)前述方法實施方式中的任一方法實施方式所述的方法,其中,所述方法包括將所述至少一種流體中的至少一種流體限制在至少一個用于低溫液體的儲存罐中的至少一個用于低溫液體的儲存罐中。
745、m20.根據(jù)前述方法實施方式中的任一方法實施方式所述的方法,其中,所述方法包括控制至少一個用于低溫液體的儲存罐中的至少一個用于低溫液體的儲存罐中的所述至少一種流體的溫度和壓力。
746、m21.根據(jù)前述方法實施方式中的任一方法實施方式所述的方法,其中,所述方法包括控制所述至少一種流體在分流步驟之后的溫度。
747、m22.根據(jù)前述方法實施方式中的任一方法實施方式所述的方法,其中,所述方法包括控制所述至少一種流體在所述能量儲存系統(tǒng)中的至少兩個位置處的溫度。
748、m23.根據(jù)前述方法實施方式中的任一方法實施方式所述的方法,其中,所述方法包括:
749、控制所述至少一種流體在所述第一壓力控制部件之后的溫度,
750、控制所述至少一種流體在所述第二壓力控制部件之后的溫度,以及
751、控制與所述至少一個液化模塊中的至少一個液化模塊的至少一個部件并行的所述至少一種流體的溫度。
752、m24.根據(jù)前述方法實施方式中的任一方法實施方式所述的方法,其中,所述方法包括壓縮所述至少一種流體中的至少一種流體。
753、m25.根據(jù)前述方法實施方式中的任一方法實施方式所述的方法,其中,所述方法包括控制所述至少一種流體的流。
754、m26.根據(jù)前述方法實施方式中的任一方法實施方式所述的方法,其中,所述方法包括產(chǎn)生和/或消耗機械能。
755、m27.根據(jù)前述方法實施方式中的任一方法實施方式所述的方法,其中,所述方法包括膨脹和/或壓縮所述至少一種流體中的至少一種流體。
756、m28.根據(jù)前述方法實施方式中的任一方法實施方式所述的方法,其中,所述方法包括可逆地操作所述至少兩個壓力控制部件中的至少一個壓力控制部件。
757、m29.根據(jù)前述方法實施方式中的任一方法實施方式所述的方法,其中,所述方法包括可逆地操作壓縮機。
758、m30.根據(jù)前述方法實施方式中的任一方法實施方式所述的方法,其中,所述方法包括控制壓力,其中,所述至少兩個壓力控制部件中的至少一個壓力控制部件與以下各者中的至少一者串聯(lián)布置:至少一個流體輸入元件中的至少一個流體輸入元件、至少一個液化模塊中的至少一個液化模塊、至少一個流體輸出元件中的至少一個流體輸出元件、至少兩個熱儲存部件中的至少一個熱儲存部件、至少兩個壓力控制部件中的至少一個壓力控制部件。
759、m31.根據(jù)前述方法實施方式中的任一方法實施方式所述的方法,其中,所述方法包括控制壓力,其中,所述至少兩個壓力控制部件中的一個壓力控制部件與所述至少兩個壓力控制部件中的至少一個壓力控制部件并聯(lián)布置。
760、m32.根據(jù)前述方法實施方式中的任一方法實施方式所述的方法,其中,所述方法包括加熱所述至少一種流體。
761、m33.根據(jù)前述方法實施方式中的任一方法實施方式所述的方法,其中,所述方法包括改變所述至少一種流體的所述熱能含量。
762、m34.根據(jù)前述方法實施方式中的任一方法實施方式所述的方法,其中,所述方法包括從所述至少一種流體分離液相和/或氣相。
763、m35.根據(jù)前述方法實施方式中的任一方法實施方式所述的方法,其中,所述至少一種流體包括以下各者中的至少一者:空氣、氮氣、氦氣、氫氣、氬氣、甲烷、一氧化碳、二氧化碳、氧氣、水或其任何組合。
764、m36.根據(jù)前述兩個實施方式中的任一實施方式所述的方法,其中,所述方法包括使用至少一種低溫液體,所述至少一種低溫液體包括以下各者中的至少一者:空氣、氮氣、氦氣、氫氣、氬氣、甲烷、一氧化碳、二氧化碳、氧氣、水或其任何組合。
765、m37.根據(jù)前述方法實施方式中的任一方法實施方式所述的方法,其中,所述方法包括將所述至少一種流體中的至少一種流體壓縮至高于臨界壓力的壓力。
766、m38.根據(jù)前述方法實施方式中的任一方法實施方式所述的方法,其中,所述方法包括從所述至少一種流體中去除雜質(zhì)。
767、m39.根據(jù)前述方法實施方式中的任一方法實施方式所述的方法,其中,所述方法包括去除水分以達到至少263k、更優(yōu)選地243k、最優(yōu)選地223k的露點。
768、m40.根據(jù)前述方法實施方式中的任一方法實施方式所述的方法,其中,所述方法包括借助于與以下各者中的至少一者串聯(lián)布置的至少一個雜質(zhì)去除部件去除雜質(zhì):
769、所述至少兩個壓力控制部件中的至少一個壓力控制部件,
770、所述至少兩個熱儲存部件中的至少一個熱儲存部件,
771、所述至少一個液化模塊中的至少一個液化模塊,
772、所述至少一個相分離器中的一個相分離器,
773、至少一個泵中的至少一個泵,以及
774、至少一個用于低溫液體的儲存罐中的至少一個用于低溫液體的儲存罐。
775、m41.根據(jù)前述方法實施方式中的任一方法實施方式所述的方法,其中,所述方法包括緊接在所述至少一個流體輸入元件中的一個流體輸入元件之后去除雜質(zhì)。
776、m42.根據(jù)前述方法實施方式中的任一方法實施方式所述的方法,其中,所述方法包括在所述第一壓力控制部件之前和/或在所述第二壓力控制部件之前去除雜質(zhì)。
777、m43.根據(jù)前述方法實施方式中的任一方法實施方式所述的方法,其中,所述方法包括致動所述第一壓力控制部件之后和/或所述第二壓力控制部件之后的所述至少一個雜質(zhì)去除部件。
778、m44.根據(jù)前述方法實施方式中的任一方法實施方式所述的方法,其中,所述方法包括致動所述至少兩個熱儲存部件中的至少一個熱儲存部件之后和/或之前的所述至少一個雜質(zhì)去除部件。
779、m45.根據(jù)前一實施方式所述的方法,其中,所述方法包括利用直接熱交換將熱儲存在所述至少兩個熱儲存部件中的至少一個熱儲存部件中。
780、m46.根據(jù)前述方法實施方式中的任一方法實施方式所述的方法,其中,所述至少一種流體包括至少一種第一流體和至少一種第二流體。
781、m47.根據(jù)前一實施方式所述的方法,其中,所述至少一種第一流體不與所述至少一種第二流體直接接觸。
782、m48.根據(jù)前述方法實施方式中的任一方法實施方式所述的方法,其中,所述方法包括將熱能儲存在所述至少兩個熱儲存部件中的至少一個熱儲存部件中,其中,所述方法包括利用所述至少一種第二流體。
783、m49.根據(jù)前述方法實施方式中的任一方法實施方式所述的方法,其中,所述至少一種第一流體中的至少一種第一流體和所述至少一種第二流體中的至少一種第二流體是相同的。
784、m50.根據(jù)實施方式m1至m48中的任一實施方式所述的方法,其中,所述至少一種第一流體中的至少一種第一流體不同于所述至少一種第二流體中的至少一種第二流體。
785、m51.根據(jù)前一實施方式所述的方法,其中,所述方法包括控制所述至少一種第二流體中的至少一種第二流體的流。
786、m52.根據(jù)前述方法實施方式中的任一方法實施方式所述的方法,其中,所述方法包括控制所述至少一種流體的熱能含量。
787、m53.根據(jù)前一實施方式所述的方法,其中,當所述系統(tǒng)是根據(jù)實施方式s67所述時,所述方法包括控制所述熱能含量。
788、m54.根據(jù)前述方法實施方式中的任一方法實施方式所述的方法,其中,所述方法包括操作直接熱交換和/或間接熱交換。
789、m55.根據(jù)前述方法實施方式中的任一方法實施方式所述的具有實施方式m53的特征的方法,其中,所述至少一種第二流體包括以下各者中的至少一者:氣體、液體、懸浮液、包含相變材料的懸浮液或其任何組合。
790、m56.根據(jù)前述方法實施方式中的任一方法實施方式所述的方法,其中,所述方法包括借助于所述至少一種第二流體儲存熱能。
791、m57.根據(jù)前述方法實施方式中的任一方法實施方式所述的方法,其中,所述方法包括借助于所述至少一種第二流體利用直接熱交換將熱能傳遞至所述至少一個儲存器/從所述至少一個儲存器傳遞熱能。
792、m58.根據(jù)前述方法實施方式中的任一方法實施方式所述的方法,其中,所述方法包括將壓縮熱儲存在所述至少兩個熱儲存部件中的至少一個熱儲存部件中。
793、m59.根據(jù)前述方法實施方式中的任一方法實施方式所述的方法,其中,所述方法包括利用高壓。
794、m60.根據(jù)前述方法實施方式中的任一方法實施方式所述的方法,其中,所述方法包括在大于1bar、優(yōu)選地大于10bar、更優(yōu)選地大于40bar、最優(yōu)選地大于50bar的壓力下操作所述系統(tǒng)的至少一個部件。
795、m61.根據(jù)前述方法實施方式中的任一方法實施方式所述的方法,其中,所述方法包括在低于300bar、優(yōu)選地低于250bar、更優(yōu)選地低于200bar的壓力下操作所述系統(tǒng)的至少一個部件。
796、m62.根據(jù)前述方法實施方式中的任一方法實施方式所述的方法,其中,所述方法包括在高于周圍環(huán)境溫度的溫度下儲存熱。
797、m63.根據(jù)前述方法實施方式中的任一方法實施方式所述的方法,其中,所述方法包括在低于周圍環(huán)境溫度的溫度下儲存熱。
798、m64.根據(jù)前述方法實施方式中的任一方法實施方式所述的方法,其中,所述方法包括將所述至少一種流體的溫度控制在高于周圍環(huán)境溫度的溫度下。
799、m65.根據(jù)前述方法實施方式中的任一方法實施方式所述的方法,其中,所述方法包括將所述至少一種流體的溫度控制在低于周圍環(huán)境溫度的溫度下。
800、m66.根據(jù)前述方法實施方式中的任一方法實施方式所述的方法,其中,所述方法包括將所述至少一種流體的溫度控制在至少一個溫度約束條件下或控制成接近所述至少一個溫度約束條件。
801、m67.根據(jù)前述方法實施方式中的任一方法實施方式所述的方法,其中,溫度約束條件包括以下各者中的至少一者:
802、最大溫度,其中,所述最大溫度由所述至少一種流體在壓縮之后的溫度確定,
803、所述至少一種流體中的與所述至少兩個熱儲存部件中的至少一個熱儲存部件相互作用的一種流體的最小溫度,
804、所述至少一種流體中的至少一種流體的液相的最小溫度,
805、所述能量儲存系統(tǒng)的位于能量儲存器的一部件下游的另一部件的溫度要求,
806、所述至少一種流體相對于其壓力水平的相變溫度,
807、所述至少一種第二流體相對于其壓力水平的相變溫度,
808、所述至少一種流體中的在兩個連續(xù)熱儲存部件之間的一種流體的共用中間溫度,其中,共享的中間溫度被確定成確保所述兩個連續(xù)熱儲存部件在所述能量儲存系統(tǒng)的每次連續(xù)充注和排放相同的時間段之前和之后達到相同的內(nèi)部溫度分布,
809、溫度約束,溫度約束被確定成確保至少兩種交換熱的介質(zhì)之間的連續(xù)的熱流動,其中,所述連續(xù)的熱流動通過直接熱交換或間接熱交換沿著所述能量儲存器的部件的長度發(fā)生,
810、或其任意組合。
811、m68.根據(jù)前述方法實施方式中的任一方法實施方式所述的方法,其中,所述方法包括匹配所述至少兩個熱儲存部件的溫度約束條件。
812、m69.根據(jù)前一實施方式所述的方法,其中,所述方法包括在匹配的溫度約束條件下操作所述至少兩個熱儲存部件中的兩個連續(xù)的熱儲存部件。
813、m70.根據(jù)前述方法實施方式中的任一方法實施方式所述的方法,其中,所述方法包括從所述至少兩個熱儲存部件中的至少一個熱儲存部件提取所儲存的熱能。
814、m71.根據(jù)前一實施方式所述的方法,其中,所述方法包括平衡在所述至少兩個熱儲存部件中的至少一個熱儲存部件內(nèi)提取和儲存的熱能。
815、m72.根據(jù)前述方法實施方式中的任一方法實施方式所述的方法,其中,所述方法包括至少部分地改變所述至少兩個熱儲存部件中的至少一個熱儲存部件中的所述至少一種流體中的至少一種流體的相。
816、m73.根據(jù)前述方法實施方式中的任一方法實施方式所述的方法,其中,所述方法包括至少部分地蒸發(fā)由所述能量儲存系統(tǒng)所包括的至少一個熱交換器部件中的一個熱交換器部件中的所述至少一種流體。
817、m74.根據(jù)前述方法實施方式中的任一方法實施方式所述的方法,其中,所述方法包括使用至少一個加熱器來至少部分地改變流體的相。
818、m75.根據(jù)前述方法實施方式中的任一方法實施方式所述的方法,其中,所述方法包括使用至少一個電驅(qū)動部件。
819、m76.根據(jù)前述方法實施方式中的任一方法實施方式所述的方法,其中,所述方法包括借助于以下各者中的至少一者來所述控制能量儲存系統(tǒng):控制部件、控制回路和控制系統(tǒng)。
820、m77.根據(jù)前述方法實施方式中的任一方法實施方式所述的方法,其中,所述方法包括在充注模式下操作所述系統(tǒng)。
821、m78.根據(jù)前述方法實施方式中的任一方法實施方式所述的方法,其中,所述方法包括在排放模式下操作所述系統(tǒng)。
822、m79.根據(jù)前述方法實施方式中的任一方法實施方式所述的方法,其中,所述方法包括在所述系統(tǒng)處于所述充注模式時致動所述至少一個雜質(zhì)去除部件中的一個雜質(zhì)去除部件。
823、m80.根據(jù)前述方法實施方式中的任一方法實施方式所述的方法,其中,所述方法包括在所述系統(tǒng)處于所述排放模式時使所述至少一個雜質(zhì)去除部件中的一個雜質(zhì)去除部件再生。
824、m81.根據(jù)前述方法實施方式中的任一方法實施方式所述的方法,其中,所述方法包括借助于壓力波動和/或溫度波動來恢復(fù)所述至少一個雜質(zhì)去除部件中的一個雜質(zhì)去除部件。
825、m82.根據(jù)前述方法實施方式中的任一方法實施方式所述的方法,其中,所述方法包括在所述至少一個熱交換器部件處在低于其溫度受控的流體流的壓力的壓力下使用所述至少一種第二流體中的至少一種第二流體。
826、m83.根據(jù)前述方法實施方式中的任一方法實施方式所述的方法,其中,所述方法包括在所述至少一個熱交換器部件處在高于其溫度受控的流體流的壓力的壓力下使用所述至少一種第二流體中的至少一種第二流體。
827、m84.根據(jù)前述方法實施方式中的任一方法實施方式所述的方法,其中,所述方法包括借助于至少一個鼓風(fēng)機:
828、幫助從其溫度受控的流體流中去除熱能含量,以及
829、將移除的能量輸送至所述至少一個儲存部件。
830、m85.根據(jù)前述方法實施方式中的任一方法實施方式所述的方法,其中,所述方法包括借助于所述至少一個鼓風(fēng)機中的至少一個鼓風(fēng)機:
831、幫助從所述至少一個儲存部件移除熱能含量,以及
832、將移除的能量輸送至其溫度受控的流體流中。
833、m86.根據(jù)前述方法實施方式中的任一方法實施方式所述的方法,其中,所述方法包括控制與所述至少一種流體分離的所述至少一種第二流體中的至少一種第二流體的流。
834、m87.根據(jù)前述方法實施方式中的任一方法實施方式所述的方法,其中,所述至少一種流體包括液相。
835、m88.根據(jù)前述方法實施方式中的任一方法實施方式所述的方法,其中,所述方法包括將所述至少一種流體中的一種流體的液相限制在所述至少一個用于低溫液體的儲存罐中的一個用于低溫液體的儲存罐中。
836、m89.根據(jù)前述方法實施方式中的任一方法實施方式所述的方法,其中,所述至少一個用于低溫液體的儲存罐中的一個用于低溫液體的儲存罐與以下各者中的至少一者串聯(lián)布置:
837、所述至少兩個壓力控制部件中的至少一個壓力控制部件,
838、所述至少兩個熱儲存部件中的至少一個熱儲存部件,
839、所述至少一個液化模塊中的至少一個液化模塊,以及
840、所述至少一個相分離器中的一個相分離器。
841、m90.根據(jù)前述方法實施方式中的任一方法實施方式所述的方法,其中,所述至少一個用于低溫液體的儲存罐中的一個用于低溫液體的儲存罐包括壓力容器。
842、m91.根據(jù)前一實施方式所述的方法,其中,所述壓力容器包括在1bar與37bar之間、優(yōu)選地在5bar與30bar之間、更優(yōu)選地在10bar與20bar之間的壓力。
843、m92.根據(jù)實施方式m90所述的方法,其中,所述壓力容器包括高于37bar、優(yōu)選地高于40bar、更優(yōu)選地高于55bar的壓力。
844、m93.根據(jù)前述方法實施方式中的任一方法實施方式所述的方法,其中,所述至少一個用于低溫液體的儲存罐中的一個用于低溫液體的儲存罐包括壓力控制部件。
845、m94.根據(jù)前述方法實施方式中的任一方法實施方式所述的方法,其中,所述方法包括蒸發(fā)所述至少一個用于低溫液體的儲存罐中的至少一個用于低溫液體的儲存罐內(nèi)的流體。
846、m95.根據(jù)前述方法實施方式中的任一方法實施方式所述的方法,其中,所述方法包括至少部分地分離用于低溫液體的儲存罐內(nèi)的所述至少一種流體中的至少一種流體的液相和/或氣相。
847、m96.根據(jù)前述方法實施方式中的任一方法實施方式所述的方法,其中,所述方法包括借助于所述至少一個用于低溫液體的儲存罐中的一個用于低溫液體的儲存罐來供應(yīng)液體。
848、m97.根據(jù)前述方法實施方式中的任一方法實施方式所述的方法,其中,所述方法包括增加所述至少一個用于低溫液體的儲存罐中的一個用于低溫液體的儲存罐中的液體的壓力。
849、m98.根據(jù)前述方法實施方式中的任一方法實施方式所述的方法,其中,所述方法包括維持包含在所述至少一個用于低溫液體的儲存罐中的一個用于低溫液體的儲存罐中的液體的溫度和壓力。
850、m99.根據(jù)前述方法實施方式中的任一方法實施方式所述的方法,其中,所述方法包括在至少一個階段中改變壓力。
851、m100.根據(jù)前述方法實施方式中的任一方法實施方式所述的方法,其中,所述方法包括在至少兩個階段中改變壓力。
852、m101.根據(jù)前述方法實施方式中的任一方法實施方式所述的方法,其中,所述至少一種流體經(jīng)歷至少20bar、優(yōu)選地至少30bar、更優(yōu)選地至少40bar、最優(yōu)選地至少55bar的總壓升。
853、m102.根據(jù)前述兩個實施方式中的任一實施方式所述的方法,其中,所述至少一種流體經(jīng)歷小于300bar、優(yōu)選地小于150bar、更優(yōu)選地小于100bar、最優(yōu)選地小于70bar的總壓升。
854、m103.根據(jù)前述方法實施方式中的任一方法實施方式所述的方法,其中,所述至少一種流體經(jīng)歷至少20bar、優(yōu)選地至少30bar、更優(yōu)選地至少40bar、最優(yōu)選地至少60bar的總壓降。
855、m104.根據(jù)前一實施方式所述的方法,其中,所述至少一種流體經(jīng)歷小于300bar、優(yōu)選地小于150bar、最優(yōu)選地小于100bar、最優(yōu)選地小于70bar的總壓降。
856、m105.根據(jù)前述方法實施方式中的任一方法實施方式所述的方法,其中,所述方法包括將所述至少一種流體中的至少一種流體的溫度從入口溫度ti改變?yōu)槌隹跍囟萾o,其中,所述出口溫度to不同于所述入口溫度ti。
857、m106.根據(jù)前一實施方式所述的方法,其中,所述出口溫度to比所述入口溫度ti高至少100k、優(yōu)選地比所述入口溫度ti高至少150k、更優(yōu)選地比所述入口溫度ti高至少200k。
858、m107.根據(jù)實施方式m105所述的方法,其中,所述出口溫度to比所述入口溫度ti高至多1500k、優(yōu)選地比所述入口溫度ti高至多900k、更優(yōu)選地比所述入口溫度ti高至多500k。
859、m108.根據(jù)實施方式m105所述的方法,其中,所述出口溫度to比所述入口溫度ti低至少20k、優(yōu)選地比所述入口溫度ti低至少50k、更優(yōu)選地比所述入口溫度ti低至少80k。
860、m109.根據(jù)實施方式m105所述的方法,其中,所述出口溫度to比所述入口溫度ti低至多800k、優(yōu)選地比所述入口溫度ti低至多500k、更優(yōu)選地比所述入口溫度ti低至多300k。
861、m110.根據(jù)前述方法實施方式中的任一方法實施方式所述的方法,其中,所述方法包括以大于40%、優(yōu)選地大于60%、更優(yōu)選地大于80%的多變效率操作所述系統(tǒng)的至少一個部件。
862、m111.根據(jù)前述實施方式中的任一實施方式所述的方法,其中,所述方法包括使所述至少一種流體膨脹。
863、m112.根據(jù)前述方法實施方式中的任一方法實施方式所述的方法,其中,所述方法包括在所述能量儲存系統(tǒng)中產(chǎn)生和/或消耗機械能。
864、m113.根據(jù)前述方法實施方式中的任一方法實施方式所述的方法,其中,所述方法包括產(chǎn)生和/或消耗電能。
865、m114.根據(jù)前述兩個實施方式中的任一實施方式所述的方法,其中,所述方法包括借助于所產(chǎn)生和/或所消耗的能量來操作所述至少兩個壓力控制部件中的至少一個壓力控制部件。
866、m115.根據(jù)前述三個實施方式中的任一實施方式所述的方法,其中,所述方法包括在所述排放模式下操作所述系統(tǒng)以產(chǎn)生能量。
867、m116.根據(jù)前述四個實施方式中的任一實施方式所述的方法,其中,所述方法包括借助于消耗能量在所述充注模式下操作所述系統(tǒng)。
868、m117.根據(jù)前述方法實施方式中的任一方法實施方式所述的方法,其中,所述充注模式包括消耗能量以儲存熱且至少部分地產(chǎn)生所述至少一種流體中的至少一種流體的液相。
869、m118.根據(jù)前述方法實施方式中的任一方法實施方式所述的方法,其中,所述充注模式包括通過改變所述至少一種流體中的至少一種流體的壓力和焓來消耗能量以至少部分地產(chǎn)生所述至少一種流體中的至少一種流體的液相。
870、m119.根據(jù)前述方法實施方式中的任一方法實施方式所述的方法,其中,所述方法包括在所述系統(tǒng)處于所述排放模式時消耗熱和液體以產(chǎn)生能量。
871、m120.根據(jù)前述方法實施方式中的任一方法實施方式所述的方法,其中,所述方法包括在所述系統(tǒng)處于所述排放模式時改變所述至少一種流體中的至少一種流體的壓力和焓以產(chǎn)生能量。
872、m121.根據(jù)前述兩個實施方式中的任一實施方式所述的方法,其中,所述方法包括在使所述至少一種流體的液相蒸發(fā)的同時在所述至少一種流體中的至少一種流體與所述至少兩個熱儲存部件中的至少一個熱儲存部件之間交換熱能。
873、m122.根據(jù)前述方法實施方式中的任一方法實施方式所述的方法,其中,所述方法包括通過維持熱勢和機械勢來保持系統(tǒng)狀態(tài)。
874、m123.根據(jù)前一實施方式所述的方法,其中,所述方法包括以大于40%、優(yōu)選地大于60%、更優(yōu)選地大于80%的多變效率可逆地操作所述至少兩個壓力控制部件中的至少一個壓力控制部件。
875、m124.根據(jù)前述方法實施方式中的任一方法實施方式所述的方法,其中,所述方法包括以可變旋轉(zhuǎn)速度操作至少一個馬達。
876、m125.根據(jù)前述方法實施方式中的任一方法實施方式所述的方法,其中,所述方法包括以可變頻率操作所述至少一個馬達。
877、m126.根據(jù)前述實施方式中的任一實施方式所述的方法,其中,所述方法包括雙向操作至少一個閥。
878、m127.根據(jù)前述方法實施方式中的任一方法實施方式所述的方法,其中,所述方法包括借助于至少一個致動機構(gòu)自動地致動所述至少一個閥。
879、m128.根據(jù)前述方法實施方式中的任一方法實施方式所述的方法,其中,所述至少一個閥包括至少一個致動機構(gòu)。
880、m129.根據(jù)前一實施方式所述的方法,其中,所述方法包括經(jīng)由所述至少一個致動機構(gòu)中的至少一個致動機構(gòu)自動地致動所述至少一個閥。
881、m130.根據(jù)前述方法實施方式中的任一方法實施方式所述的方法,其中,所述方法包括在所述系統(tǒng)的至少兩個部件之間建立至少一個流體連接。
882、m131.根據(jù)前述方法實施方式中的任一方法實施方式所述的方法,其中,所述方法包括在所述至少一個液化模塊中的至少一個液化模塊與所述至少兩個熱儲存部件中的至少一個熱儲存部件之間建立所述至少一個流體連接中的至少一個流體連接。
883、m132.根據(jù)前述方法實施方式中的任一方法實施方式所述的方法,其中,所述方法包括在所述至少一個液化模塊中的至少一個液化模塊與所述至少一個相分離器中的至少一個相分離器之間建立所述至少一個流體連接中的至少一個流體連接。
884、m133.根據(jù)前述方法實施方式中的任一方法實施方式所述的方法,其中,所述至少一個液化模塊中的至少一個液化模塊包括所述能量儲存系統(tǒng)的所述至少兩個壓力控制部件中的至少一個壓力控制部件。
885、m134.根據(jù)前述實施方式中的任一實施方式所述的系統(tǒng),其中,所述至少一個液化模塊中的至少一個液化模塊包括至少一個熱交換器部件。
886、m135.根據(jù)前述方法實施方式中的任一方法實施方式所述的方法,其中,所述方法包括以可變分流比對至少一個流體流進行至少一次分流。
887、m136.根據(jù)前一實施方式所述的方法,其中,所述方法包括改變所述至少兩個熱儲存部件中的一個熱儲存部件與所述至少一個液化模塊中的一個液化模塊之間的流體流的分流比。
888、m137.根據(jù)前一實施方式所述的方法,其中,所述方法包括調(diào)節(jié)所述分流比以平衡傳遞至所述至少兩個熱儲存部件中的一個熱儲存部件的熱能含量與能夠從所產(chǎn)生的液相獲得的熱能含量的量。
889、m138.根據(jù)前述方法實施方式中的任一方法實施方式所述的方法,其中,所述方法包括合并至少兩個流體流。
890、m139.根據(jù)前述方法實施方式中的任一方法實施方式所述的方法,其中,所述方法包括對所述至少一個液化模塊中的至少一個液化模塊中的所述至少一種流體中的至少一種流體的所述至少一個流體流中的至少一個流體流進行至少一次分流。
891、m140.根據(jù)前述方法實施方式中的任一方法實施方式所述的方法,其中,所述方法包括合并所述至少一個液化模塊中的至少一個液化模塊中的所述至少兩個流體流。
892、m141.根據(jù)前述方法實施方式中的任一方法實施方式所述的方法,其中,所述方法包括在所述至少一個液化模塊內(nèi)部儲存熱。
893、m142.根據(jù)前述方法實施方式中的任一方法實施方式所述的方法,其中,所述方法包括從所述至少一個液化模塊中的至少一個液化模塊移除流體。
894、m143.根據(jù)前述方法實施方式中的任一方法實施方式所述的方法,其中,所述方法包括向所述至少一個液化模塊中的至少一個液化模塊添加流體。
895、m144.根據(jù)前述方法實施方式中的任一方法實施方式所述的方法,其中,所述方法包括將至少一個流體流從所述至少一個分流元件中的至少一個分流元件輸送至所述至少一個熱交換器部件中的至少一個熱交換器部件。
896、m145.根據(jù)前述方法實施方式中的任一方法實施方式所述的方法,其中,所述方法降低了所述至少一種流體的熱能含量。
897、m146.根據(jù)前述方法實施方式中的任一方法實施方式所述的方法,其中,所述方法包括排出所述至少一種流體的接近其與環(huán)境空氣熱平衡和機械平衡的至少一部分。
898、m147.根據(jù)前述方法實施方式中的任一方法實施方式所述的方法,其中,所述方法包括借助于所述至少一種流體的處于較低溫度水平的至少一些部分來降低所述至少一種流體的不同部分的熱能含量。
899、m148.根據(jù)前述方法實施方式中的任一方法實施方式所述的方法,其中,所述方法包括僅向所述至少一個液化模塊供應(yīng)所述至少一種流體中的所述至少一種流體,其中,所述至少一種流體中的一種流體處于環(huán)境溫度和高壓,并且供應(yīng)所述至少一種流體中的處于降低的熱能含量和中間壓力的至少一種流體的至少一部分,其中,所述方法包括僅借助于所述液化模塊降低所述至少一種流體中的至少一種流體的一部分的熱能含量,其中,所述方法包括借助于所述至少一種液化模塊從所述至少一種流體中的一種流體至少部分地產(chǎn)生液相。
900、m149.根據(jù)前述方法實施方式中的任一方法實施方式所述的方法,其中,所述方法包括在所述至少一個液化模塊中的一個液化模塊與所述至少兩個熱儲存部件中的至少一個熱儲存部件之間建立流體連通。
901、m150.根據(jù)前述方法實施方式中的任一方法實施方式所述的方法,其中,所述方法包括降低所述至少一種流體的壓力以降低所述至少一種流體的熱能含量。
902、m151.根據(jù)前述方法實施方式中的任一方法實施方式所述的方法,其中,所述方法包括在所述至少一個液化模塊中的一個液化模塊中從所述至少一種流體至少部分地產(chǎn)生液相,其中,所述至少一個液化模塊中的一個液化模塊與以下各者中的至少一者串聯(lián)布置:
903、所述至少兩個壓力控制部件中的至少一個壓力控制部件,
904、所述至少兩個熱儲存部件中的至少一個熱儲存部件,
905、所述至少一個用于低溫液體的儲存罐中的一個用于低溫液體儲存罐,以及
906、所述至少一個相分離器中的至少一個相分離器。
907、m152.根據(jù)前述方法實施方式中的任一方法實施方式所述的方法,其中,所述方法包括在所述至少一個液化模塊中的至少一個液化模塊的至少一個部件中從與至少兩個熱儲存部件中的至少一個熱儲存部件并行的所述至少一種流體至少部分地產(chǎn)生液相。
908、m153.根據(jù)前述方法實施方式中的任一方法實施方式所述的方法,其中,所述至少一個熱交換器部件中的至少一個熱交換器部件和所述至少兩個熱儲存部件中的至少一個熱儲存部件從所述至少一個分流元件中的至少一個分流元件接收串行的流體流。
909、m154.根據(jù)前述方法實施方式中的任一方法實施方式所述的方法,其中,所述方法包括將所述至少一個熱交換器部件的至少一個流體流與和所述至少兩個壓力控制部件中的至少一個壓力控制部件串行的另一流體流合并。
910、m155.根據(jù)前述方法實施方式中的任一方法實施方式所述的方法,其中,所述至少一個液化模塊包括串聯(lián)布置的所述至少兩個壓力控制部件中的至少兩個壓力控制部件。
911、m156.根據(jù)前述方法實施方式中的任一方法實施方式所述的方法,其中,所述至少兩個壓力控制部件中的至少一個壓力控制部件與所述至少一個熱交換器部件中的至少一個熱交換器部件并聯(lián)布置。
912、m157.根據(jù)前述方法實施方式中的任一方法實施方式所述的方法,其中,所述至少兩個壓力控制部件中的至少一個壓力控制部件與所述至少一個熱交換器部件中的至少一個熱交換器部件串聯(lián)布置。
913、m158.根據(jù)實施方式m155所述的方法,其中,所述至少兩個壓力控制部件中的至少一個壓力控制部件與至少一個熱交換器部件中的至少一個熱交換器部件并聯(lián)布置。
914、m159.根據(jù)前一實施方式所述的方法,其中,所述至少兩個壓力控制部件中的至少一個壓力控制部件串聯(lián)地布置在所述至少兩個熱交換器部件中的兩個熱交換器部件之間。
915、m160.根據(jù)前述方法實施方式中的任一方法實施方式所述的方法,其中,所述方法包括在所述至少兩個壓力控制部件中的至少一個壓力控制部件處從至少一個分流元件中的至少一個分流元件接收流體流。
916、m161.根據(jù)前一實施方式所述的方法,其中,所述方法包括通過所述至少一個熱交換器部件中的至少一個熱交換器部件來供應(yīng)所述至少一個流體流。
917、m162.根據(jù)實施方式m160所述的方法,其中,所述方法包括通過所述至少兩個壓力控制部件中的至少一個壓力控制部件中的另一壓力控制部件來供應(yīng)所述至少一個流體流。
918、m163.根據(jù)前述方法實施方式中的任一方法實施方式所述的方法,其中,所述至少兩個壓力改變部件中的至少一個壓力改變部件與所述至少一個熱交換器部件中的至少一個熱交換器部件串聯(lián)。
919、m164.根據(jù)前述方法實施方式中的任一方法實施方式所述的方法,其中,所述至少兩個熱儲存部件中的一個熱儲存部件布置在所述至少兩個壓力控制部件中的一個壓力控制部件與所述至少一個熱交換器部件中的一個熱交換器部件之間。
920、m165.根據(jù)前述方法實施方式中的任一方法實施方式所述的方法,其中,所述方法包括操作所述至少一個液化模塊,以產(chǎn)生至少20質(zhì)量百分比、更優(yōu)選地至少30質(zhì)量百分比、最優(yōu)選地至少40質(zhì)量百分比的液相。
921、m166.根據(jù)前述方法實施方式中的任一方法實施方式所述的方法,其中,所述方法包括操作所述至少一個液化模塊,以在低于25bar、更優(yōu)選地低于20bar、最優(yōu)選地低于18bar的壓力下從所述至少一種流體至少部分地產(chǎn)生液相。
922、m167.根據(jù)前述方法實施方式中的任一方法實施方式所述的方法,其中,所述方法包括操作所述至少一個液化模塊,以在高于3bar、更優(yōu)選地高于5bar、最優(yōu)選地高于10bar的壓力下從所述至少一種流體至少部分地產(chǎn)生液相。
923、m168.根據(jù)前述方法實施方式中的任一方法實施方式所述的方法,其中,所述方法包括將所述至少一個液化模塊中的至少一個液化模塊中的壓力降低至接近大氣壓,以降低所述至少一種流體的熱能含量。
924、m169.根據(jù)前述方法實施方式中的任一方法實施方式所述的方法,其中,所述方法包括借助于熱能管理來增加所述至少一個液化模塊的液體產(chǎn)量。
925、m170.根據(jù)前述方法實施方式中的任一方法實施方式所述的方法,其中,所述方法包括借助于至少一次膨脹從所述至少一種流體中的至少一種流體至少部分地產(chǎn)生液相。
926、m171.根據(jù)前一實施方式所述的方法,其中,所述方法包括借助于第二次膨脹和有助于熱能管理的至少一個熱交換器部件來增加來自所述至少一種流體中的至少一種流體的液體產(chǎn)量。
927、m172.根據(jù)前述實施方式中的任一實施方式所述的方法,其中,所述方法包括借助于所述第二次膨脹來增加產(chǎn)量。
928、m173.根據(jù)前述方法實施方式中的任一方法實施方式所述的方法,其中,所述方法包括使用所述至少一種流體中的至少一種流體的氣相以進行所述第二次膨脹。
929、m174.根據(jù)前述方法實施方式中的任一方法實施方式所述的方法,其中,所述方法包括在所述至少一個液化模塊中在給定壓力下實現(xiàn)低于所述至少一種流體的露點的溫度。
930、m175.根據(jù)前述方法實施方式中的任一方法實施方式所述的方法,其中,所述方法包括從所述至少一個分流元件中的至少一個分流元件向所述至少一個液化模塊提供流體流,所述流體流與進入所述分流元件的流體的量成比例,具有低于80質(zhì)量百分比、更優(yōu)選地低于65質(zhì)量百分比、最優(yōu)選地低于55質(zhì)量百分比的比。
931、m176.根據(jù)前述方法實施方式中的任一方法實施方式所述的方法,其中,所述方法包括降低所述至少一種流體中的至少一種流體的熱能含量。
932、m177.根據(jù)前述方法實施方式中的任一方法實施方式所述的方法,其中,所述方法包括借助于所述至少一種流體降低所述能量儲存系統(tǒng)的部件的溫度。
933、m178.根據(jù)前述方法實施方式中的任一方法實施方式所述的方法,其中,所述方法包括借助于所述至少一種流體實現(xiàn)所述能量儲存系統(tǒng)的部件的目標操作溫度。
934、m179.根據(jù)前述方法實施方式中的任一方法實施方式所述的方法,其中,所述方法包括將所述至少一種流體的溫度降低至足以冷卻所述至少兩個熱儲存部件中的至少一個熱儲存部件的溫度水平。
935、m180.根據(jù)前述方法實施方式中的任一方法實施方式所述的方法,其中,所述方法包括:
936、將流體流分成至少一個流a和至少一個流b;以及
937、將所述至少一個流a提供至所述至少兩個壓力控制部件中的至少一個壓力控制部件,并且將所述至少一個流b提供至所述至少一個熱交換器部件中的至少一個熱交換器部件,其中,所述至少兩個壓力控制部件中的至少一個壓力控制部件和所述至少一個熱交換器部件中的至少一個熱交換器部件并聯(lián)布置;
938、其中,所述方法包括借助于所述至少一個分流元件中的至少一個分流元件提供所述至少一個流a和所述至少一個流b。
939、m181.根據(jù)前一實施方式所述的方法,其中,所述至少兩個壓力控制部件中的至少一個壓力控制部件與所述至少一個熱交換器部件中的至少一個熱交換器部件串聯(lián)。
940、m182.根據(jù)前述方法實施方式中的任一方法實施方式所述的方法,其中,所述方法包括致動所述至少兩個壓力控制部件中的至少兩個壓力控制部件和所述至少一個熱交換器部件中的至少一個熱交換器部件,以將所述至少一種流體的溫度控制在至少一個溫度約束條件下/接近所述至少一個溫度約束條件。
941、m183.根據(jù)前述方法實施方式中的任一方法實施方式所述的方法,其中,所述方法包括致動所述至少兩個壓力控制部件中的至少兩個壓力控制部件和所述至少一個熱交換器部件,以將所述至少一種流體的溫度控制在高于其在給定壓力下的相變溫度的溫度。
942、m184.根據(jù)前述方法實施方式中的任一方法實施方式所述的方法,其中,所述方法包括將壓縮熱儲存在包括直接熱交換的至少一個熱儲存器中。
943、s232.根據(jù)前述系統(tǒng)實施方式中的任一系統(tǒng)實施方式所述的系統(tǒng),其中,所述系統(tǒng)構(gòu)造成執(zhí)行根據(jù)前述方法實施方式中的任一方法實施方式所述的方法。
944、m185.根據(jù)前述方法實施方式中的任一方法實施方式所述的方法,其中,所述方法包括利用根據(jù)前述系統(tǒng)實施方式中的任一系統(tǒng)實施方式所述的系統(tǒng)來執(zhí)行根據(jù)前述方法實施方式中的任一方法實施方式所述的方法。
945、m186.根據(jù)前述方法實施方式中的任一方法實施方式所述的方法,其中,所述方法包括利用根據(jù)前述系統(tǒng)實施方式中的任一系統(tǒng)實施方式所述的系統(tǒng)的部件來執(zhí)行根據(jù)前述方法實施方式中的任一方法實施方式所述的方法的給定步驟。
946、下面將對用途實施方式進行討論。這些實施方式縮寫為后面帶有數(shù)字的字母“u”。每當本文中提到“用途實施方式”時,指的就是這些實施方式。
947、u1.一種根據(jù)前述方法實施方式中的任一方法實施方式所述的方法用于能量儲存的用途。
948、u2.一種根據(jù)前述方法實施方式中的任一方法實施方式所述的方法用于能量儲存的用途。
949、u3.一種根據(jù)前述系統(tǒng)實施方式中的任一系統(tǒng)實施方式所述的系統(tǒng)用于能量儲存的用途。