專利名稱：用于蓄熱的裝置和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于蓄熱的裝置，包括為蓄熱而吸收熱量并且為對所蓄熱量加以利用而輸出熱量的蓄熱介質(zhì)和用于容納蓄熱介質(zhì)的容器，其中所述容器被氣密的蓋件封閉。本發(fā)明還涉及一種用于蓄熱的方法，在該方法中在熱交換器中從熱載體向蓄熱介質(zhì)傳入熱量或者在熱交換器中從蓄熱介質(zhì)向熱載體排出熱量，其中蓄熱介質(zhì)容納在容器中，所述容器被氣密的蓋件封閉。
背景技術(shù)：
用于蓄熱的裝置和方法例如在太陽能發(fā)電站中使用。通過使用用于蓄熱的裝置和方法能夠使太陽能發(fā)電站即使在無太陽的時間——例如夜間——也無中斷地運行。為了能夠無中斷地運行，大的太陽能發(fā)電站需要非常大的蓄熱器。因此例如已知，在目前已經(jīng)運行的50MW電功率的拋物線槽式太陽能發(fā)電站中使用鹽蓄熱器，它們含有直到28，000噸的鹽 作為蓄熱介質(zhì)。鹽儲存在兩個雙置(dual)的儲器中。在太陽光下在陽光區(qū)中加熱的蓄熱介質(zhì)被從冷儲器移動到熱儲器中。在放電時從熱儲器取出蓄熱介質(zhì)并且使之在發(fā)電站中在獲取電能的條件下冷卻。經(jīng)冷卻的蓄熱介質(zhì)返回到冷儲器中。為了可以以更大的功率或者在更長的時間區(qū)間上無中斷地運行太陽能發(fā)電站，需要一種比目前已知的蓄熱裝置大得多的蓄熱器。在此一方面是可以使用大量的小蓄熱器或者使用大的蓄熱器，但這需要更大的空間需求。為了避免由于不允許的大作用力作用于容器的外殼上而在容器中產(chǎn)生負(fù)壓，在容器中未被占據(jù)的體積由氣體來占據(jù)。對于能氧化的蓄熱介質(zhì)必需附加地避免氧化。為此，例如使用氮作為用于占據(jù)未被蓄熱介質(zhì)占據(jù)的體積的氣體。此外對于不能氧化的蓄熱介質(zhì)也可以使用空氣。在蓄熱系統(tǒng)中的溫度波動時，由于蓄熱介質(zhì)的熱膨脹由使蓄熱介質(zhì)占據(jù)的體積發(fā)生變化。在此氣態(tài)儲器容物的體積以特別顯著的程度變化。所存在的高壓力由于容器結(jié)構(gòu)的原因而需要高費用。因此希望避免在容器外殼上的附加壓力負(fù)荷。為此大容器優(yōu)選在環(huán)境壓力下運行。目前通過如下方式避免由于蓄熱介質(zhì)的熱膨脹引起的體積波動在體積增加時將氣體排到環(huán)境中。在蓄熱介質(zhì)的溫度降低時必需重新輸入氣體。這需要制備和提供氣體才能補償相應(yīng)的波動。在使用具有高蒸發(fā)壓力的蓄熱介質(zhì)時必需以特別大的氣體交換量計算，這是由于在熱的蓄熱器狀態(tài)中蒸發(fā)和在冷的蓄熱器狀態(tài)中的冷凝引起的。對于易氧化的蓄熱介質(zhì)、例如油，氣體承擔(dān)鈍化功能/惰化功能。氧氣在低濃度下也有可能導(dǎo)致蓄熱介質(zhì)的氧化過程，其中可能形成有害的、例如不可溶解的產(chǎn)物。由此可能出現(xiàn)不期望的沉積物。此外由于形成不可溶解的產(chǎn)物而影響蓄熱介質(zhì)的蓄熱能力。目前為了去除這種不期望的沉積可以執(zhí)行高沸點物的蒸餾分離。也可以選擇更換在其中形成沉積的蓄熱介質(zhì)。對于可燃的蓄熱介質(zhì)，足夠大的氧濃度還可能由于顯著的蒸發(fā)壓力而產(chǎn)生爆炸隱患。在不易氧化的物質(zhì)作為蓄熱介質(zhì)時，例如在使用硝酸鹽熔體時裝置也可以例如以空氣作為用于補償體積波動的氣體。
尤其當(dāng)需要以惰性氣體實現(xiàn)氣體覆蓋時，運行成本高。目前在太陽能發(fā)電站中為了補償體積使用液化氮，它被蒸發(fā)并且導(dǎo)引到蓄熱介質(zhì)。通過使用具有可變體積的大的等壓儲氣罐、也稱為儲氣柜/氣量計可以建立氣體緩沖系統(tǒng)。由于可變體積在加熱時可以接納多余氣體并且在冷卻時給出。但是在使用具有顯著蒸發(fā)壓力的蓄熱介質(zhì)時使用這種儲氣柜是有問題的，因為蓄熱介質(zhì)冷凝到儲氣柜中。為了防止冷凝，需要使氣體中含有的已蒸發(fā)的蓄熱介質(zhì)有效冷凝并且使之循環(huán)的冷卻器。但是這些裝置在構(gòu)造和運行方面是非常費事的。此外也已知浮動蓋儲器。但是浮動蓋一般不能完全氣密地構(gòu)成并且具有例如相對容器壁部的壁部密封件。例如通過使用第二密封系統(tǒng)改善氣密性。但是在高溫下使用蓄熱器時這個解決方案是不夠的。氧可能到達在高儲存溫度下易氧化的物質(zhì)中并且由于氧化可能形成不期望的固體或者在含有碳的蓄熱介質(zhì)中也形成不期望的惰性氣體如一氧化碳或二氧化碳。在使用含硫蓄熱介質(zhì)時可能形成二氧化硫或三氧化硫，它們可能通過腐蝕而損壞容器壁
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是，提供一種用于蓄熱的裝置，它不具有由現(xiàn)有技術(shù)已知的缺陷并且在高溫下也能可靠運行。這個目的通過一種用于蓄熱的裝置實現(xiàn)，其包括為蓄熱而吸收熱量并且為對所蓄熱量加以利用而輸出熱量的蓄熱介質(zhì)和用于容納蓄熱介質(zhì)的容器，其中所述容器被氣密的蓋件封閉，所述裝置包括體積補償單元用以補償由于溫度升高引起的蓄熱介質(zhì)體積增加和由于溫度降低弓I起的蓄熱介質(zhì)體積減小。本發(fā)明的目的還通過一種用于蓄熱的方法實現(xiàn)，在該方法中為蓄熱而向蓄熱介質(zhì)傳入熱量或者為對熱量加以利用而從蓄熱介質(zhì)向熱載體輸出熱量，其中蓄熱介質(zhì)容納在容器中，所述容器被氣密的蓋件封閉，其中，通過使容器的體積加大或者通過使蓄熱介質(zhì)從容器流到緩沖容器中來對蓄熱介質(zhì)的體積膨脹進行補償，通過使容器的體積變小或者通過使蓄熱介質(zhì)從緩沖容器流到容器中來對蓄熱介質(zhì)體積減小進行補償。按照本發(fā)明的裝置尤其適用于使用易氧化的和/或低沸點的物質(zhì)作為蓄熱介質(zhì)的情況。通過氣密的容器蓋件避免了，氧從外面接觸到蓄熱介質(zhì)。另外避免了，系統(tǒng)中所含的氣體可能逸出。但通過使用體積補償單元特別有利的是，在容器中不必含有用以實現(xiàn)體積波動補償?shù)臍怏w。僅通過容器的加大或縮小或者替代地通過蓄熱介質(zhì)流入(出)緩沖容器來對蓄熱介質(zhì)體積波動進行補償。在第一實施例中，體積補償單元包括容器的柔性蓋件。容器的柔性蓋件例如可以通過適合的容器蓋件來實現(xiàn)，該容器蓋件在蓄熱介質(zhì)體積膨脹時抬起并且在蓄熱介質(zhì)體積減小時再下降，而不會取消在蓋件邊緣上的密封。尤其可能的是，所述柔性蓋件包括柔性區(qū)，所述柔性區(qū)在蓄熱介質(zhì)體積增加時膨脹并且在蓄熱介質(zhì)體積減小時收縮。在此，蓋件的柔性區(qū)可以替代地在整個蓋件上延伸或者僅占據(jù)蓋件的一部分。如果柔性區(qū)只包括蓋件的一部分，則例如可以將蓋件的一部分設(shè)計成可以在體積增加時膨脹的補償器的形式。這種補償器例如具有伸縮膜(Balgen)的形式。替代地也可能的是，通過使用設(shè)計成補償器的區(qū)域?qū)崿F(xiàn)容器蓋件與蓄熱介質(zhì)體積相應(yīng)的升降。通過在容器蓋件中使用柔性區(qū)能夠?qū)崿F(xiàn)，使蓋件與容器固定連接，尤其是使蓋件與容器氣密連接。該連接例如可以通過焊接實現(xiàn)。為了避免由于在蓄熱介質(zhì)上方的氣體而產(chǎn)生大的體積增加，在有利的實施例中設(shè)有氣體分離器。通過該氣體分離器可以從容器中除去低沸點物質(zhì)和/或惰性氣體。在此可以使用任意的、技術(shù)人員已知的氣體分離器。在一種替代實施例中，體積補償單元包括緩沖容器，在蓄熱介質(zhì)體積增加時蓄熱介質(zhì)的一部分能流入所述緩沖容器中。在蓄熱介質(zhì)體積減小時相應(yīng)的蓄熱介質(zhì)從緩沖容器流回到容器中。為了能使緩沖容器等壓運行，可以如上面針對容器所述地給緩沖容器配有柔性蓋件。或者也可能是，使緩沖容器在氣體覆蓋下運行，其中在給緩沖容器填充蓄熱介質(zhì)時從緩沖容器取出氣體并且在從緩沖容器取出蓄熱介質(zhì)時使氣體再流入緩沖容器中。為此例如可以設(shè)有獨立的氣體儲器，該氣體儲器接納流出的氣體并且氣體能從該氣體儲器再流回緩沖容器。或者也可能是如目前已知系統(tǒng)那樣，在蓄熱介質(zhì)體積增加時使氣體從緩沖容器流出并且氣體能再從氣體儲器流回緩沖容器。與利用容器中的氣體覆蓋進行的體積補償
相比其優(yōu)點是，緩沖容器的體積可以小得多、因此所需氣體量少得多。另一優(yōu)點是，只需對蓄熱介質(zhì)的熱膨脹進行緩沖。而在現(xiàn)有技術(shù)的系統(tǒng)中由于氣體空間的熱膨脹引起的以及由于具有顯著蒸發(fā)壓力的蓄熱介質(zhì)的冷凝引起的、占主要地位的、待緩沖的體積波動則不是必須的。如果使用緩沖容器，則在蓄熱介質(zhì)體積增加時優(yōu)選在容器底部區(qū)域中將蓄熱介質(zhì)從容器中泵送出并且將其輸送到緩沖容器中。相應(yīng)地在容器中的蓄熱介質(zhì)體積減小時通過相同的管道將蓄熱介質(zhì)從緩沖容器再送回到容器中。緩沖容器的使用使得用于蓄熱的容器能夠以恒定的蓄熱介質(zhì)體積運行。為了在體積增加時能從容器排出多余的蓄熱介質(zhì)或者在體積減小時能將必需量的蓄熱介質(zhì)輸送到容器中，一適合的體積調(diào)節(jié)(方法/裝置)是有利的。該體積調(diào)節(jié)(方法/裝置)例如可以借助覆蓋蓄熱介質(zhì)的支承板的位置獲取(檢測)來實現(xiàn)。一旦支承板下降，便將蓄熱介質(zhì)從緩沖容器輸送到容器，在支承板抬起時使液體從容器被排出到緩沖容器中。蓄熱介質(zhì)被從緩沖容器輸送到容器中或者被從容器排出到緩沖容器中例如可以通過具有可變泵送方向的泵系統(tǒng)來實現(xiàn)。在此泵系統(tǒng)優(yōu)選由體積調(diào)節(jié)裝置(方法/裝置)控制。支承板的位置變化例如可以借助于適合的傳感器來檢測。為此可使用的傳感器例如是在測量技術(shù)中使用的位置傳感器或力傳感器。例如可以使用標(biāo)準(zhǔn)測量單元，必要時使用多個并聯(lián)的單元，其中帶有利用應(yīng)變測量的的力測量裝置。為了能夠向所用的蓄熱介質(zhì)輸入熱量或者能從蓄熱介質(zhì)取出熱量，在第一實施例中將蓄熱介質(zhì)從容器導(dǎo)引到適合的熱交換器，在該熱交換器中蓄熱介質(zhì)從熱載體吸收熱量或者向熱載體輸出熱量。在另一實施例中，蓄熱介質(zhì)直接被用作熱載體。在這種情況下，例如在太陽能發(fā)電站中為蓄熱而使蓄熱介質(zhì)在陽光區(qū)中被加熱并且將其導(dǎo)引回容器中。為對熱量加以利用，例如可以使蓄熱介質(zhì)在一用于產(chǎn)生過熱蒸汽的熱交換器中用于驅(qū)動渦輪機，該渦輪機驅(qū)動發(fā)電機以產(chǎn)生電流。為了取出蓄熱介質(zhì)一般使用伸入蓄熱介質(zhì)中的潛泵。在已知的系統(tǒng)中，潛泵居中設(shè)置在容器的中央。但是尤其在使用具有柔性蓋件的容器時這種結(jié)構(gòu)需要附加的、包圍潛泵的柔性區(qū)。為了避免這一點，在一優(yōu)選實施例中例如可以使?jié)摫脧膫?cè)面伸入容器中。因此潛泵不穿通容器的運動部件。除從側(cè)面伸入容器中以外替代地也可能是，設(shè)有與容器連接的腔室，在該腔室中設(shè)置潛泵。在此腔室有利地只通過壁部與容器分開，由此使容器和腔室總體上一體地構(gòu)成。其優(yōu)點是，不必隔絕兩個獨立的零部件而是用于容器和腔室的共同隔絕就足夠了。通過適合的入口、例如壁部中的通口可以使蓄熱介質(zhì)流入腔室中并且借助于潛泵從腔室中取出。在此該通口有利地位于下部區(qū)域中。在使用緩沖容器的情況下可能的是，使?jié)摫猛瑯訌膫?cè)面伸入容器中或者設(shè)有在其中設(shè)置潛泵的腔室。但在使用緩沖容器的情況下優(yōu)選的是，使?jié)摫镁又械卦O(shè)置在容器中，如由現(xiàn)有技術(shù)已知的那樣。在一特別優(yōu)選的實施例中，用于蓄熱的裝置設(shè)計成分層儲器、也稱為溫躍層儲器(thermokliner Speicher)。通過將用于蓄熱的裝置設(shè)計成分層儲器實現(xiàn)了，省去在現(xiàn)有技術(shù)中已知的第二空儲器。無需將蓄熱材料從熱儲器泵送到冷儲器或者從冷儲器泵送到熱儲器。
在分層儲器中產(chǎn)生蓄熱介質(zhì)的溫度梯度。因為熱蓄熱介質(zhì)一般比冷蓄熱介質(zhì)更輕，所以熱蓄熱介質(zhì)位于分層儲器的上部區(qū)域中，而冷蓄熱介質(zhì)位于下部區(qū)域中。通過這種作用使容器中的溫度梯度穩(wěn)定。容器在上部區(qū)域中熱而在下部區(qū)域中冷。在充裝蓄熱介質(zhì)時在上部區(qū)域中將熱蓄熱介質(zhì)輸入分層儲器中。將相同量的冷蓄熱介質(zhì)從分層儲器的底部排出。相應(yīng)地在蓄熱器卸載時——即為了對在蓄熱器中儲存的熱量加以利用——在蓄熱器的上部區(qū)域取出熱蓄熱介質(zhì)并且在底部輸入冷蓄熱介質(zhì)。特別有利地，在使用具有低導(dǎo)熱性的蓄熱介質(zhì)時使用分層儲器。在具有高導(dǎo)熱性的蓄熱介質(zhì)的情況下，在分層儲器中從熱區(qū)域向冷區(qū)域進行非對流的導(dǎo)熱并產(chǎn)生熱平衡。對于導(dǎo)熱性差的物質(zhì)這種作用不強烈，因此即使在較長的時間區(qū)間上也在蓄熱裝置中保持溫差。如果設(shè)計成分層儲器的蓄熱裝置的橫截面保持較小，則在裝置中儲存的可用熱量保持較多并由此改善效率。在此除了小橫截面外，大容器高度也是有利的。但是容器的高度受到蓄熱介質(zhì)對容器壁部施加的靜液壓力的限制。例如通過串聯(lián)多個設(shè)計成分層儲器的蓄熱裝置，能夠?qū)崿F(xiàn)相應(yīng)的大蓄熱介質(zhì)體積。在此特別有利的是，每個串聯(lián)的用于容納蓄熱介質(zhì)的容器都具有體積補償單元。但是如果使用一緩沖容器作為體積補償單元，也可以使所有的串聯(lián)的用于容納蓄熱介質(zhì)的容器都與該緩沖容器連接。按照本發(fā)明的用于蓄熱的裝置和用于蓄熱的方法尤其適用于太陽能發(fā)電站運行。在此在太陽能發(fā)電站中產(chǎn)生的熱量被輸入蓄熱介質(zhì)。在使用液態(tài)蓄熱介質(zhì)的情況下可能的是，蓄熱介質(zhì)同時也被用作熱載體。或者也可能是，使用吸收在太陽能發(fā)電站中產(chǎn)生的熱量并且在適合的熱交換器中將熱量輸出給蓄熱介質(zhì)的熱載體。能使用按照本發(fā)明的裝置和按照本發(fā)明的方法的太陽能發(fā)電站例如是拋物線槽式太陽倉泛發(fā)電站(Parabolrinnenso I arkraf twerke )。為了能夠吸收足夠多的熱量并且使蓄熱裝置能在足夠高的溫度——例如足以運行太陽能發(fā)電站中的渦輪機的溫度——下運行，必須使用在相應(yīng)溫度下穩(wěn)定的蓄熱介質(zhì)。作為蓄熱介質(zhì)例如可以使用鹽熔體。但是尤其含有鉀或鋰的鹽熔體是非常昂貴的并且在大量需要時導(dǎo)致可觀的投資成本。此外由于大量需要可能使資源緊張，由此需要替代物。作為替代物例如可以使用含硫蓄熱介質(zhì)。硫在燃料脫硫中作為廢物產(chǎn)品/副產(chǎn)品產(chǎn)生并且大量地以相對低的成本獲得。作為含硫蓄熱介質(zhì)硫單質(zhì)/元素硫(elementarer)是尤其適合的。為了匹配蒸發(fā)壓力和熔點有利的是，對硫添加至少一種含陰離子的添加劑。尤其適合作為含陰離子的添加劑的是在運行溫度下不使硫氧化成相應(yīng)的氧化物、如硫氧化物、硫鹵化物或硫鹵氧化物的物質(zhì)。此外有利的是，含陰離子的添加劑可良好地溶解在硫中。優(yōu)選的含陰離子的添加劑是元素周期表中金屬與單分子或多分子的單次或多次負(fù)電陰離子的離子復(fù)合物。離子復(fù)合物的金屬例如是堿金屬，優(yōu)選是鈉、鉀；堿土金屬，優(yōu)選是鎂、鈣、鋇；元素周期表第13族的金屬，優(yōu)選是鋁；過渡金屬，優(yōu)選是錳、鐵、鈷、鎳、銅、鋅。這種陰離子的示例是這種陰離子的示例是鹵化物和多鹵化物，例如氟化物、氯化物、溴化物、碘化物、三碘化物；硫?qū)僭鼗锖投嗔驅(qū)僭鼗铮缪趸?、氫氧化物、硫化物、硫化氫、二硫化物、三硫化物、四硫化物、五硫化物、六硫化物、硒化物、締化物；磷?元素化物，如酰胺、酰亞胺、氮化物、磷化物、砷化物；擬齒化物，如氰化物、氰酸鹽、硫氰酸鹽；復(fù)合陰離子、如磷酸根、磷酸氫根、磷酸二氫根、硫酸根、硫酸氫根、亞硫酸根、亞硫酸氫根、硫代硫酸根、六氰合鐵酸根、四氯合鋁酸根、四氯合鐵酸根。含陰離子的添加劑示例是三氯化鋁、三氯化鐵、硫化亞鐵、溴化鈉、溴化鉀、碘化鈉、碘化鉀、硫氰酸鉀、硫氰酸鈉、硫化二鈉(Na2S)，四硫化二鈉(Na2S4)、五硫化二鈉(Na2S5 )、五硫化二鉀(K2S5 )、六硫化二鉀(K2S6 )、四硫化鈣(CaS4 )、三硫化鋇(BaS3 )、硒化二鉀(K2Se)、磷化三鉀(K3P)、鐵氰化鉀(II)鉀，六氰合鐵(III)酸鉀，硫氰酸銅(I )，三碘化鉀，三碘化銫，氫氧化鈉，氫氧化鉀，氫氧化銫，氧化鈉，氧化鉀，氧化銫，氰化鉀，氰酸鉀，四氯合鋁酸鈉，硫化錳(II)，硫化鈷(II)，硫化鎳(II)，硫化銅(II)，鋅，硫化鋅，磷酸鈉，磷酸氫鈉，磷酸二氫鈉，硫酸鈉，硫酸氫鈉，亞硫酸鈉，亞硫酸氫鈉，硫代硫酸鈉，磷酸鉀，磷酸氫鉀，磷酸二氫鉀，硫酸鉀，硫酸氫鉀，亞硫酸鉀，亞硫酸氫鉀，硫代硫酸鉀。含陰離子的添加劑在本申請的意義上另外還可以是兩種或更多種化合物的混合物，所述化合物為元素周期表的金屬與單原子或多原子的，通常為一價或多價帶負(fù)電荷的陰離子，優(yōu)選由非金屬原子構(gòu)成的陰離子形成的化合物分子或多分子形式單次或多次電的離子的化合物的混合物，優(yōu)選由非金屬原子構(gòu)成陰離子。在此按照目前的知識狀態(tài)各組分的含量比例不是嚴(yán)格關(guān)鍵性的。按照本發(fā)明的混合物所含的單質(zhì)硫占按照本發(fā)明的混合物總質(zhì)量的5(Γ99. 999%重量百分比、優(yōu)選8(Γ99. 99%重量百分比、特別優(yōu)選9(Γ99. 9%重量百分比。按照本發(fā)明的混合物所含的含陰離子的添加劑優(yōu)選占按照本發(fā)明的混合物總質(zhì)量的O. OOf 50%重量百分比、優(yōu)選O. Of 20%重量百分比、特別優(yōu)選O. f 10%重量百分比。按照本發(fā)明的混合物可以含有其它添加物，例如降低混合物熔點的添加劑。其它添加物的含量一般在混合物總質(zhì)量的O. Of 50%重量百分比的范圍內(nèi)。此外也可以使用如下通式的堿金屬多硫化物的混合物(M1U2Sy其中M1，M2=Li, Na, K, Rb, Cs并且M1不等于M2并且O. 05彡x彡O. 95并且
2.O < y < 6. O。在本發(fā)明的一優(yōu)選實施例中M1=K,并且M2=Na。在本發(fā)明的另一優(yōu)選實施例中O. 20 < X < O. 95。在本發(fā)明的特別優(yōu)選的實施例中 O. 50 彡 X 彡 O. 90。在本發(fā)明的另一優(yōu)選實施例中3.0< y < 6. O。在本發(fā)明的特別優(yōu)選的實施例中y=4. 0，5. O 或 6. O。在本發(fā)明的特別優(yōu)選的實施例中M1=K,并且M2=Na, O. 20彡x彡O. 95并且
3.O ^ y ^ 6. O0在本發(fā)明的極其特別優(yōu)選的實施例中M1=K,并且M2=Na,O. 50 ^ x ^ O. 90并且y=4. 0，5. O 或 6. O。如下通式的堿金屬多硫化物和堿金屬硫氰酸鹽的混合物同樣是適合的((M1xM2 (1_x)) 2Sy) m (M3zM4 (1_z) SCN) (1_m)
其中M1，M2，M3, M4=Li, Na, K, Rb, Cs 并且M1 不等于 M2，M3 不等于 M4 以及 O. 05 彡 x 彡 1，O. 05 ^ z ^ 1,2. O ^ y ^ 6. O 并且 m 是 O. 05 ^ m ^ O. 95 的物質(zhì)含量。在本發(fā)明的優(yōu)選實施例中M1和M3=K并且M2和M4=Na。在本發(fā)明的另一優(yōu)選的實施例中O. 20 < X < I。在本發(fā)明的特別優(yōu)選的實施例中O. 50 彡 X 彡 I。在本發(fā)明的另一優(yōu)選的實施例中3. OS y < 6. O。在本發(fā)明的特別優(yōu)選的實施例中 y=4. 0，5. O 或 6. O。在本發(fā)明的另一優(yōu)選的實施例中O. 20 < z < I。在本發(fā)明的特別優(yōu)選的實施例中O. 50 彡 z 彡 I。在本發(fā)明的另一優(yōu)選的實施例中0.200.80。在本發(fā)明的特別優(yōu)選的實施例中O. 33彡m彡O. 80。在本發(fā)明的特別優(yōu)選的實施例中M1和M3=K并且M2和M4=Na,O. 20彡x彡1，O. 20 彡 z 彡 O. 95，3. O 彡 y 彡 6. O 和 O. 20 彡 m 彡 O. 95。在本發(fā)明的極其特別優(yōu)選的實施例中M1和M3 = K并且M2和M4=Na, O. 50彡X彡1，
O.50 彡 z 彡 O. 95，y=4. 0，5. O 或 6. O 和 O. 33 彡 m 彡 O. 80。在本發(fā)明的另一特別優(yōu)選的實施例中M1和M3=K, x=l, z=l, y=4. 0，5. O或6. O和
O.33 < m < O. 80。在本發(fā)明的另一特別優(yōu)選的實施例中M1和M3=K, x=l, z=l, y=4和m=0. 5。在本發(fā)明的另一特別優(yōu)選的實施例中M1和M3=K, x=l, z=l, y=5和m=0. 5。在本發(fā)明的另一特別優(yōu)選的實施例中M1和M3=K, x=l, z=l, y=6和m=0. 5。易氧化并具有高蒸發(fā)壓力的蓄熱介質(zhì)在分層儲器中特別有利地運行。在使用用于補償體積的緩沖容器時優(yōu)選的是，如果使用具有不可忽略的蒸發(fā)壓力的蓄熱介質(zhì)，使緩沖容器冷運行并且以惰性氣體覆蓋。通過緩沖容器冷運行盡可能避免在緩沖容器中的蓄熱介質(zhì)蒸發(fā)。在這種情況下緩沖容器的冷運行意味著，緩沖容器中的溫度遠低于蓄熱介質(zhì)的沸點溫度。通過緩沖容器冷運行實現(xiàn)了，省去用于阻止氣態(tài)蓄熱介質(zhì)進入廢氣中的費事的裝置或者使這個裝置極簡化地構(gòu)成。尤其必要的是使緩沖容器中的相界保持在遠低于蓄熱介質(zhì)沸點溫度的溫度上?！斑h低于沸點溫度”在本發(fā)明的范圍內(nèi)意味著，溫度為開爾文沸點溫度的最大70%、優(yōu)選最大60%。在緩沖容器中的冷相界例如可以由以下方式實現(xiàn)在串聯(lián)有多個分層儲器時使用各自完全充滿的容器并且其中含有最低溫度的蓄熱介質(zhì)的最后的容器被用作緩沖容器?；蛘咭部赡苁?，設(shè)有多個緩沖容器，除最后的緩沖容器外所述多個緩沖容器分別被完全充滿。使用其中最后的緩沖容器含有與氣體的相界的、多個串聯(lián)的緩沖容器的優(yōu)點是，可以使容器的熱損失保持微小。緩沖容器的大小根據(jù)蓄熱介質(zhì)的膨脹系數(shù)和與所使用的蓄熱介質(zhì)相關(guān)的工作溫度差選擇。在使用含硫蓄熱介質(zhì)并且工作溫度在290°C 390°C時緩沖容器的大小例如為至少是用于容納蓄熱介質(zhì)容器體積的3. 5%。在使用緩沖容器時可能的是，在熱蓄熱介質(zhì)進入冷緩沖容器中時、熱的特別輕的蓄熱介質(zhì)能通過對流到達上部區(qū)域中并且防止形成冷相界。干擾性的對流例如可以通過如下方式來避免，在緩沖容器的上部區(qū)域中輸入或排出熱蓄熱介質(zhì)，并且在緩沖容器的下部區(qū)域中輸入或排出冷蓄熱介質(zhì)。在此一方面可以設(shè)有相互分開的緩沖容器，或者也可以在緩沖容器中設(shè)有嵌件，所述嵌件分別在下部區(qū)域中含有開口用以能夠輸送冷蓄熱介質(zhì)或者替代地在上部區(qū)域中含有開口用以能夠輸送熱蓄熱介質(zhì)。尤其對于向其中存在冷相界的緩沖容器的連接有利的是，在下部區(qū)域中設(shè)有入口和排出部并且連接導(dǎo)引到連接在前面(上游)的緩沖容器的下部區(qū)域中。由此使冷蓄熱介質(zhì)從設(shè)在前面的緩沖容器導(dǎo)引到具有相界的緩沖容器，或者使冷蓄熱介質(zhì)從具有相界的緩沖容器導(dǎo)引到設(shè)在前面的緩沖容器。 如果冷卻不足以實現(xiàn)能夠避免蓄熱介質(zhì)蒸發(fā)的相界溫度，也可以例如設(shè)有內(nèi)置的換熱器，通過該換熱器可以使在具有相界的緩沖容器中的蓄熱介質(zhì)冷卻。通過這種方式能夠防止蓄熱介質(zhì)蒸發(fā)。在另一優(yōu)選的實施例中將緩沖容器設(shè)置成，使該緩沖容器中的相界面位于與用于容納蓄熱介質(zhì)的容器中的液面相似的靜液高度上。由此，即使在輸入/排出泵停止時只有微小的靜液力作用于用于容納蓄熱介質(zhì)的容器和緩沖容器。此外，使運行泵的能量消耗最低，這是因為在兩個方向上、即不僅在用于從緩沖容器向容器輸入蓄熱介質(zhì)的方向上而且在從容器向緩沖容器輸送蓄熱介質(zhì)的方向上，蓄熱介質(zhì)的靜液壓力都起作用。在另一有利的擴展結(jié)構(gòu)中緩沖容器具有大橫截面積。因為橫截面積大，所以由于溫度變化而不可避免的蓄熱介質(zhì)體積變化只引起緩沖容器中液體表面的靜液高度很小的變化。由此，可以使起作用的靜液力的效果保持微小。


下面借助于附圖示出本發(fā)明的實施例并且在下面的描述中對其進行詳細解釋。附圖中圖I. I示出用于容納蓄熱介質(zhì)的容器，具有帶冷蓄熱介質(zhì)的柔性蓋件，圖I. 2示出用于容納蓄熱介質(zhì)的容器，具有帶熱蓄熱介質(zhì)的柔性蓋件，圖2示出帶潛泵并具有柔性蓋件的、用于容納蓄熱介質(zhì)的容器的第一實施例，圖3示出帶潛泵并具有柔性蓋件的、用于容納蓄熱介質(zhì)的容器的第二實施例，圖4示出具有緩沖容器的蓄熱裝置，圖5示出作為串聯(lián)分層儲器的、用于容納蓄熱介質(zhì)的容器，圖6示出設(shè)計成分層儲器的、用于容納蓄熱介質(zhì)的容器，圖7示出收集器的俯視圖，該收集器嵌置在按照圖6的分層儲器中，圖8示出兩個串聯(lián)的緩沖容器，
圖9示出用于容納蓄熱介質(zhì)的容器，它與緩沖容器一體地組合，圖10示出具有緩沖容器的、用于容納蓄熱介質(zhì)的容器的另一實施例。
具體實施例方式圖I. I示出用于容納蓄熱介質(zhì)的容器，該容器具有帶冷蓄熱介質(zhì)的柔性蓋件。容器I被填充有蓄熱介質(zhì)3。任意能夠吸收并儲存熱量的介質(zhì)都適合作為蓄熱介質(zhì)。通常使用的蓄熱介質(zhì)例如是鹽熔體。特別優(yōu)選地，圖I所示的容器適用于容納含硫蓄熱介質(zhì)。在蓄熱介質(zhì)例如為了使太陽能發(fā)電站運行而給出熱量以后，蓄熱介質(zhì)的溫度低于在吸收了希望由蓄熱介質(zhì)儲存的熱量以后的溫度。在此，經(jīng)冷卻的蓄熱介質(zhì)3的體積小于(如圖I. 2所示的)熱蓄熱介質(zhì)3的體積。為了避免在容器中產(chǎn)生過大的過壓有利的是，在容器中不含氣體或只含有少量的 氣體。為此容器I被蓋件5覆蓋。蓋件5的另一作用、尤其對于易氧化的蓄熱介質(zhì)3是，避免蓄熱介質(zhì)3與在積聚的蓄熱介質(zhì)3上方的環(huán)境中含有的氣體進行反應(yīng)。在蓋件5與蓄熱介質(zhì)3之間優(yōu)選沒有空隙。為了補償蓄熱介質(zhì)3的體積波動，使蓋件5柔性地構(gòu)成。為此例如如同在圖I. I和I. 2中所示那樣，在蓋件5上形成柔性區(qū)7。替代圖I. I和I. 2所示的實施例，也可以使整個蓋件5都設(shè)計成柔性的。柔性區(qū)7例如可以構(gòu)造成補償器、例如伸縮膜的形式。在圖
I.I和I. 2所示的實施例中，蓋件5利用柔性區(qū)7固定在容器I的壁部9上。在此，優(yōu)選形狀鎖合地、例如通過焊接方法利用柔性區(qū)7將蓋件5固定在容器I的壁部9上。由此避免了，蓄熱介質(zhì)3經(jīng)由容器I的壁部9與蓋件5之間的泄漏而逸出或者氣體能進入容器I中。由于柔性區(qū)7，不僅在如圖I. I所示的冷蓄熱介質(zhì)3的情況下，而且在如圖I. 2所示的熱蓄熱介質(zhì)3的情況下，蓋件5都齊平地頂靠在蓄熱介質(zhì)3上。通過由于蓄熱介質(zhì)3的升溫而引起的膨脹，蓋件5被蓄熱介質(zhì)3抬起。柔性區(qū)7使得蓋件5能夠在不損壞容器I的密封性的情況下被抬起。為了使蓄熱介質(zhì)3能夠吸收熱量，例如能夠從容器I中取出蓄熱介質(zhì)3并且引導(dǎo)其通過熱交換器，在該熱交換器中蓄熱介質(zhì)3吸收熱量。接著可以將蓄熱介質(zhì)3再放入到容器I中。由此，連續(xù)地在容器I中含有相同質(zhì)量的蓄熱介質(zhì)3。相應(yīng)地，為了使蓄熱介質(zhì)3放熱而通過熱交換器將熱量釋放給其它介質(zhì)。為了吸收熱量，也可以使蓄熱介質(zhì)3例如被導(dǎo)引到太陽能發(fā)電站的陽光區(qū)中并且使之在其中吸收熱量?；蛘咭部梢岳缭谌萜鱅中接納有熱交換器，通過該熱交換器可以將熱量傳給蓄熱介質(zhì)或者通過該熱交換器可以使蓄熱介質(zhì)3將熱量傳給流過熱交換器的熱載體。如果蓄熱介質(zhì)3被輸送到位于容器I外部的熱交換器，則為此例如使用潛泵。在圖2和3中示出潛泵的可能位置。在此圖2示出帶潛泵并具有柔性蓋件的、用于容納蓄熱介質(zhì)的容器的第一實施例。在此容器I在其結(jié)構(gòu)上對應(yīng)于在圖I. I和I. 2中所示的容器。為了使蓋件5能夠無干擾地運動，經(jīng)側(cè)壁部9將潛泵11引導(dǎo)到容器I中。在此這樣構(gòu)造潛泵11，使?jié)摫?1的抽吸區(qū)13位于容器I的底部。借助于潛泵11可以從容器I中取出蓄熱介質(zhì)3。
在圖3中示出帶潛泵并具有柔性蓋件的、用于容納蓄熱介質(zhì)的容器的第二實施例。與圖2所示的實施例不同，在圖3所示的實施例中在容器I的側(cè)面設(shè)有一腔室15。在此，潛泵11位于腔室15中。其優(yōu)點是，潛泵11不必穿通容器I的壁部9。通過在圖2和圖3中未示出的入口以相同質(zhì)量將蓄熱介質(zhì)引回到容器I中，由此在容器I中含有恒定質(zhì)量的蓄熱介質(zhì)。為了給腔室15填充蓄熱介質(zhì)并由此能夠借助于潛泵11從容器I取出蓄熱介質(zhì)，優(yōu)選在將腔室15與容器I分開的容器壁17的下部區(qū)域中形成一開口 19，通過該開口使蓄熱介質(zhì)3能從容器I流到腔室15中。這樣，借助于潛泵11可以從容器I取出蓄熱介質(zhì)，并且通過一在圖3中也未示出的入口能將經(jīng)受熱或冷卻的蓄熱介質(zhì)輸送到容器I中，從而使容器I中的蓄熱介質(zhì)3的質(zhì)量保持恒定。在此優(yōu)選在上部區(qū)域中將經(jīng)冷卻或受熱的蓄熱介質(zhì)輸送到容器I中。 通過如圖2和3所示地設(shè)置潛泵11，能夠?qū)摫?1布置成使之在對容器I中的蓄熱介質(zhì)3進行體積補償時不妨礙蓋件5。在圖4中示出具有緩沖容器的蓄熱裝置。替代于圖I. I至I. 2中所示的、其中容器I被帶柔性區(qū)7的蓋件5覆蓋從而能通過蓋件5補償蓄熱介質(zhì)3的體積波動的實施例，也可以設(shè)有緩沖容器21。為了補償體積波動，在蓄熱介質(zhì)的體積增加時，將蓄熱介質(zhì)的一部分導(dǎo)入緩沖容器21中。由此能夠在容器I中保持恒定體積的蓄熱介質(zhì)3。在緩沖容器21中例如可以設(shè)有如圖I. I至3所示的柔性蓋件用以補償由于蓄熱介質(zhì)的體積變化產(chǎn)生的填充差。但替代且優(yōu)選的是，在緩沖容器21中設(shè)有氣體蓋件。為此在緩沖容器21中的填充量減小時，通過氣體輸入管23向緩沖容器21中輸入氣體。在此導(dǎo)入到緩沖容器21中的氣體是與蓄熱介質(zhì)3相比是惰性的氣體用以防止氣體與蓄熱介質(zhì)3反應(yīng)。尤其是氮適合于作為該氣體。但是例如也可以使用稀有氣體。但是優(yōu)選使用氮。氣體的輸入和排出裝置可以是一使緩沖容器中的氣體壓力和/或容器I中的體積保持恒定的調(diào)節(jié)段的組成部分。如果由于蓄熱介質(zhì)的體積增加而將蓄熱介質(zhì)導(dǎo)入到緩沖容器21中并由此使緩沖容器21中的填充水平升高，則通過氣體排出部25從緩沖容器21取出氣體。在此一方面可以將氣體輸出到環(huán)境中，這在使用氮時是優(yōu)選的，或者替代地將氣體導(dǎo)入到一氣體儲器中。尤其是對于不同于氮的氣體優(yōu)選將其回收到氣體儲器中。為了蓄熱，通過位于容器I的底部區(qū)域中的下管道27從容器I取出蓄熱介質(zhì)。為了取出蓄熱介質(zhì)而使用一泵29。通過該泵29將蓄熱介質(zhì)導(dǎo)入到熱交換器31中。在熱交換器31中蓄熱介質(zhì)3吸收熱量。接著通過一上管道33將這樣受熱的蓄熱介質(zhì)3引回到容器I中。在此在容器I中建立一溫度梯度，其中熱蓄熱介質(zhì)3在上部區(qū)域中而冷蓄熱介質(zhì)在容器I的下部區(qū)域中。在此，上管道33在容器I的上部區(qū)域中一優(yōu)選緊接在上部界定容器的蓋件35的下方一通到容器中。為了能夠再從蓄熱器取出熱量，通過上管道33從容器I取出蓄熱介質(zhì)3并且將其導(dǎo)引到熱交換器31中。在熱交換器31中蓄熱介質(zhì)例如將熱量傳給熱載體。在此蓄熱介質(zhì)3冷卻。然后借助于泵29通過下管道27將經(jīng)冷卻的蓄熱介質(zhì)引回到容器I中。替代在這里所示的、其中通過相同的回路來輸入或輸出熱量的實施例，也可以設(shè)有用以加熱蓄熱介質(zhì)3的第一熱交換器和在其中蓄熱介質(zhì)3再輸出熱量的第二熱交換器。為此例如可以使用
第二回路。由于向容器I的上部區(qū)域輸入熱蓄熱介質(zhì)并且從下部區(qū)域輸出冷蓄熱介質(zhì)而形成熱分層，由此使該(蓄熱)裝置設(shè)計成分層儲器。在圖5中示出設(shè)計成串聯(lián)分層儲器的、用于容納蓄熱介質(zhì)的容器。替代于圖4所示的僅具有一個容器的實施例，也可以例如使用一串聯(lián)分層儲器。串聯(lián)分層儲器可以包括任意多的容器。在圖5所示的實施例中，串聯(lián)分層儲器37包括三個容器。通過使用串聯(lián)分層儲器37能夠減小橫截面積。通過這種方式可以進一步降低由于蓄熱介質(zhì)內(nèi)部的導(dǎo)熱引起的損失。因此，例如可用熱的損失隨著容器高度的增加而降低。通過串聯(lián)分層儲器37可以模擬增加的容器高度。使用串聯(lián)分層儲器的優(yōu)點是，不必將單個容器設(shè)計得這樣高從而使得一尤其在下部區(qū)域一作用于容器壁部上的壓力降低。因此容器可以以更低的穩(wěn)定性/堅固性制成。 為了運行串聯(lián)分層儲器使各個容器I通過管道39、41相互連接。在此，第一管道段43分別伸進容器I的含有較熱蓄熱介質(zhì)的底部區(qū)域中，而第二管道段45伸進容器I的含有略冷的蓄熱介質(zhì)的上部區(qū)域中。在此尤其有利的是，在含有較熱蓄熱介質(zhì)3的容器下部區(qū)域中的蓄熱介質(zhì)溫度大致等于在含略冷蓄熱介質(zhì)的容器I上部區(qū)域中的蓄熱介質(zhì)3溫度。通過前后串聯(lián)兩個或多個容器I使容器上部區(qū)域與底部之間的溫差比只使用一個容器的情況更小。為了能夠運行串聯(lián)分層儲器37，向最熱容器的上部區(qū)域輸入熱蓄熱介質(zhì)并且在最冷容器的底部處取出冷蓄熱介質(zhì)，和/或在最冷容器的底部處輸入冷蓄熱介質(zhì)并且在最熱容器的上部區(qū)域中取出熱蓄熱介質(zhì)。以從串聯(lián)分層儲器37的容器之一取出蓄熱介質(zhì)相同的程度，通過管道39、41從一個容器向相鄰容器泵送蓄熱介質(zhì)用以補償在容器I中的體積變化。在圖6中示出設(shè)計成分層儲器的、用于容納蓄熱介質(zhì)的容器。如上所述，在設(shè)計成分層儲器47的用于容納蓄熱介質(zhì)3的容器中，熱蓄熱介質(zhì)3位于在容器的上部區(qū)域49中，而較冷蓄熱介質(zhì)位于下部區(qū)域51中。在分層儲器47中形成溫度邊界53，所述溫度邊界在取出冷蓄熱介質(zhì)和輸入熱蓄熱介質(zhì)時向下移位并且在取出熱蓄熱介質(zhì)和輸入冷蓄熱介質(zhì)時向上移位。為了避免在向容器I中輸入蓄熱介質(zhì)時產(chǎn)生對流，使用了一適合的收集器/分配器55。在取出熱蓄熱介質(zhì)時，上部的收集器/分配器55起到用于取出蓄熱介質(zhì)的收集器的作用，而下部的收集器/分配器55起到用于將蓄熱介質(zhì)輸入到容器I中的分配器的作用。相應(yīng)地，在取出冷蓄熱介質(zhì)時，下部的收集器/分配器55起收集器的作用，而上部的收集器/分配器55起分配器的作用。在此，收集器/分配器55各與一管道57連接，所述管道例如導(dǎo)引到熱交換器。在圖7中示出收集器/分配器的適合的形式。在這里所示的實施例中，收集器/分配器55包括三個同心環(huán)件59，這三個環(huán)件各自在一位置處與管道57連接。除如圖7所示的具有三個同心環(huán)件59的結(jié)構(gòu)以外，也可以設(shè)有多于3個或少于3個的環(huán)件。任意其它的使得能夠均勻地輸入和/或取出蓄熱介質(zhì)的結(jié)構(gòu)也是可行的。為了能夠均勻地輸入和/或取出蓄熱介質(zhì)，在每個同心環(huán)件59中形成多個開口61。通過這些開口 61可以從容器I取出蓄熱介質(zhì)，也可以向容器I中輸入蓄熱介質(zhì)。
除了如圖4所示的僅具有一個緩沖容器的實施例外，替代地也可以設(shè)有多于一個的緩沖容器、例如兩個緩沖容器。這種解決方案在圖8中示例地示出。除了如圖8所示的具有兩個緩沖容器的實施例外，也可以串聯(lián)多于兩個緩沖容器。至少設(shè)兩個緩沖容器的優(yōu)點是，在向第一緩沖容器63中輸入熱蓄熱介質(zhì)時，不會發(fā)生從熱蓄熱介質(zhì)向冷相界的對流，由此避免形成冷相界。對于避免干擾性的對流有利的是，如圖8所示地在第一緩沖容器63的上部區(qū)域中輸送熱蓄熱介質(zhì)。在第一緩沖容器63內(nèi)部溫度朝向底部65降低。來自第一緩沖容器63底部65的冷蓄熱介質(zhì)被輸送到第二緩沖容器67中。在第二緩沖容器67中形成冷相界69。通過使用熱交換器71可以支持在第二緩沖容器67中形成冷相界69。通過使用熱交換器71實現(xiàn)了，在第二緩沖容器67中保持低溫，并由此使緩沖容器67中的蒸發(fā)壓力保持盡可能地低。此外替代可行的是，如圖9所示地僅設(shè)有一個被嵌件73分隔成單個區(qū)域的容器。通過優(yōu)選設(shè)置成在容器內(nèi)的豎立壁部的嵌件73將容器分成具有不同溫度的單個區(qū)域。在此尤其有利的是，分別在具有溫度分層的兩個區(qū)域77之間形成基本等溫的區(qū)域77。等溫的區(qū)域77分別在底部附近設(shè)有通向具有溫度分層的較熱區(qū)域75的開口 79，等溫的區(qū)域具有通向帶溫度分層的較冷區(qū)域中75的上部開口 81。具有溫度分層的最冷區(qū)域75通過開口 79與一相界69位于其中的冷區(qū)83連接。如圖8所示的實施例中在第二緩沖容器67中可以在冷區(qū)83中容納有一熱交換器71以使相界69保持基本恒定的溫度。壁部73也可以設(shè)計成絕熱的。為了必要時能取出蓄熱介質(zhì)中所含的氣體，為各單個區(qū)域75分別設(shè)有通風(fēng)裝置85。相應(yīng)的通風(fēng)裝置85優(yōu)選也具有圖8所示實施方式的第一緩沖容器63。在圖10中示出具有緩沖容器的、用于容納蓄熱介質(zhì)的容器的第二實施例。與圖4所示的實施例不同，在圖10所示的實施例中緩沖容器21定位成，使相界69在緩沖容器中位于與容器I中蓄熱介質(zhì)3的相界87相似的靜液高度上。為了能夠補償在容器I中可能的體積波動，蓄熱介質(zhì)3優(yōu)選被蓋件89覆蓋。在此蓋件89氣密地與容器I連接。通過圖10中的箭頭表示在蓋件89的彈性界限內(nèi)的很小的運動，該運動被檢測出并且通過體積調(diào)節(jié)而被復(fù)位，所述體積調(diào)節(jié)通過將蓄熱介質(zhì)導(dǎo)入到緩沖容器21中或者將其從緩沖容器21導(dǎo)入到容器I中來進行。為此在檢測出蓋件89抬起時將蓄熱介質(zhì)從容器I導(dǎo)入到緩沖容器21中，而在蓋件89下降時將蓄熱介質(zhì)從緩沖容器21導(dǎo)入到容器I中。通過這種方式在容器I中實現(xiàn)基本保持不變的體積。緩沖容器21定位成使相界69處在與容器I中的蓄熱介質(zhì)3相界87相似的液靜高度上的優(yōu)點是，在輸入\輸出泵停止時僅對儲器作用很小的靜液力。此外用于體積補償?shù)谋眠\行成本最低。此外有利的是，如圖10所示地使緩沖容器21具有大橫截面積。由于橫截面積大，由于溫度變化而不可避免的蓄熱介質(zhì)液相體積波動僅引起緩沖容器21中液體表面69的靜液高度的微小變化。結(jié)果，使靜液力的影響保持微小。附圖標(biāo)記清單I 容器3蓄熱介質(zhì)
5 蓋件7柔性區(qū)9容器I的壁部11 潛泵13抽吸區(qū)15 腔室17 壁部
19 開口21緩沖容器23氣體輸入管25氣體排出部27下管道29 泵31熱交換器33上管道35 蓋件37串聯(lián)分層儲器39 管道41 管道43第一管道段45第二管道段47分層儲器49上部區(qū)域51下部區(qū)域53溫度邊界55收集器/分配器57 管道59 環(huán)61 開口63第一緩沖容器65 底部67第二緩沖容器69冷相界71熱交換器73 嵌件75具有溫度分層的區(qū)域77等溫區(qū)域79 開口81 上開口
83 冷區(qū)85通風(fēng)裝置87 相界
89 蓋件
權(quán)利要求
1.一種用于蓄熱的裝置，包括為蓄熱而吸收熱量并且為對所蓄熱量加以利用而輸出熱量的蓄熱介質(zhì)和用于容納蓄熱介質(zhì)的容器，其中所述容器被氣密的蓋件封閉，其特征在于，所述裝置包括體積補償單元用以補償由于溫度升高引起的蓄熱介質(zhì)(3)體積增加和由于溫度降低引起的蓄熱介質(zhì)體積減小。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的裝置，其特征在于，所述體積補償單元包括容器(I)的柔性蓋件(5)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的裝置，其特征在于，所述柔性蓋件(5)包括柔性區(qū)(7)，所述柔性區(qū)在蓄熱介質(zhì)(3)體積增加時抬起并且在蓄熱介質(zhì)(3)體積減小時下降。
4.根據(jù)權(quán)利要求I至3中任一項所述的裝置，其特征在于，所述體積補償單元包括緩沖容器(21 ;63、67)，在蓄熱介質(zhì)(3)體積增加時蓄熱介質(zhì)(3)的一部分能流入所述緩沖容器中。
5.根據(jù)權(quán)利要求I至4中任一項所述的裝置，其特征在于，所述用于蓄熱的裝置設(shè)計成分層儲器(47)。
6.根據(jù)權(quán)利要求I至5中任一項所述的裝置，其特征在于，所述蓄熱介質(zhì)(3)含有硫。
7.一種用于蓄熱的方法，在該方法中為蓄熱而向蓄熱介質(zhì)傳入熱量或者為對熱量加以利用而從蓄熱介質(zhì)向熱載體輸出熱量，其中蓄熱介質(zhì)容納在容器中，所述容器被氣密的蓋件封閉，其特征在于，通過使容器(I)的體積加大或者通過使蓄熱介質(zhì)(3 )從容器(I)流到緩沖容器(21 ;63、65)中來對蓄熱介質(zhì)(3)的體積膨脹進行補償，通過使容器(I)的體積變小或者通過使蓄熱介質(zhì)(3)從緩沖容器(21 ;63、65)流到容器(I)中來對蓄熱介質(zhì)(3)的體積減小進行補償。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于，通過使柔性蓋件(5)的柔性區(qū)(7)膨脹實現(xiàn)容器(I)的體積加大。
9.根據(jù)權(quán)利要求7或8所述的方法，其特征在于，在上部區(qū)域中向容器(I)輸入熱蓄熱介質(zhì)(3)，在下部區(qū)域中取出冷蓄熱介質(zhì)(3)。
10.根據(jù)權(quán)利要求7至9中任一項所述的方法，其特征在于，向蓄熱介質(zhì)(3)輸入太陽能發(fā)電站的熱量。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，其特征在于，所述太陽能發(fā)電站是拋物線槽式太陽能發(fā)電站。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于蓄熱的裝置，包括為蓄熱而吸收熱量并且為對所蓄熱量加以利用而輸出熱量的蓄熱介質(zhì)和用于容納蓄熱介質(zhì)的容器，其中所述容器被氣密的蓋件封閉，所述裝置包括體積補償單元，該體積補償單元用于補償由于溫度升高引起的蓄熱介質(zhì)(3)體積增加和由于溫度降低引起的蓄熱介質(zhì)體積減小。本發(fā)明還涉及一種用于蓄熱的方法，在該方法中為蓄熱而向蓄熱介質(zhì)傳入熱量或者為對熱量加以利用而從蓄熱介質(zhì)向熱載體排出熱量，其中蓄熱介質(zhì)容納在容器中，所述容器被氣密的蓋件封閉，其中通過使容器(1)的體積加大或者通過使蓄熱介質(zhì)(3)從容器(1)流到緩沖容器(21；63、65)中來對蓄熱介質(zhì)(3)的體積膨脹進行補償，通過使容器(1)的體積變小或者通過使蓄熱介質(zhì)(3)從緩沖容器(21；63、65)流到容器(1)中來對蓄熱介質(zhì)(3)體積減小進行補償。
文檔編號F24D11/00GK102869944SQ201180022193
公開日2013年1月9日 申請日期2011年5月2日 優(yōu)先權(quán)日2010年5月4日
發(fā)明者J·沃特曼, C·舍費爾, M·魯茨, F·澤勒, M·蓋特納, F·梅杰, K·希爾勒-阿恩特, O·馬赫哈默, G·胡貝爾, S·毛雷爾 申請人:巴斯夫歐洲公司