P c或者 T T BC< T G或者 Trci彡ABS ( δ T)彡T re2，那么蓄能器在BC區(qū)間內(nèi)運(yùn)行（見(jiàn)圖6 (a))，相應(yīng)地在FG區(qū)間內(nèi)運(yùn) 行（見(jiàn)圖6(b))
[0066] SOC = 100 · (Esl+Fbc · Cbc · PB)/Etot
[0067] g)如果 PCD1< ABS( δ F)彡 P CD2或者 P P BC彡 P D或者 T G彡 T BC< T η或者 Tem彡ABS ( δ T)彡T eH2,那么蓄能器在CD區(qū)間內(nèi)運(yùn)行（見(jiàn)圖6 (a))，相應(yīng)地在GH區(qū)間內(nèi)運(yùn) 行（見(jiàn)圖6(b))
[0068] SOC = 100 · (EsL++EL+mPCM · CpL · δ T1)作胃表格 2



【附圖說(shuō)明】
[0072] 現(xiàn)僅以示例形式，參照下列附圖描述本發(fā)明實(shí)施例，其中：
[0073] 圖1(a)為單個(gè)蓄能器箱體及其內(nèi)部組件的側(cè)視圖，單個(gè)蓄能器箱體及其內(nèi)部組 件用于本文細(xì)述的熱儲(chǔ)存系統(tǒng)中。盡管圖示了矩形截面，本發(fā)明不僅限于此，并且包括不同 形狀的蓄能器，例如圓柱形、三角形、等等。進(jìn)一步地，可設(shè)計(jì)單個(gè)換熱器，以便在換熱器的 不同部件之間容納水平絕熱層，以免換熱器內(nèi)不同溫度的部件之間傳熱。這可以是復(fù)合薄 片或絕熱箱；
[0074] 圖I (b)為圖I (a)的單個(gè)蓄能器箱體及其內(nèi)部組件的仰視圖。盡管圖示了矩形截 面，本發(fā)明不僅限于此，并且包括不同形狀的蓄能器，例如圓柱形、三角形、等等。進(jìn)一步地， 可設(shè)計(jì)單個(gè)換熱器，以便在換熱器的不同部件之間容納垂直絕熱層，以免換熱器內(nèi)不同溫 度的部件之間傳熱。這可以是復(fù)合薄片或絕熱箱或絕熱泡沫；
[0075] 圖2為本發(fā)明實(shí)施例的熱儲(chǔ)存系統(tǒng)的示意圖。盡管圖示的換熱器具有垂直的平直 翅片，本發(fā)明不僅限于此，并且包括不同傾斜度的蓄能器，例如水平的或傾斜的，以及非平 直的，例如有波紋的。盡管圖示了兩個(gè)單獨(dú)的回路為蓄能器蓄能和釋能，本發(fā)明還包括具有 單個(gè)液體回路的熱蓄能器，可選地，該單個(gè)液體回路用于為熱蓄能器蓄能和釋能，或者該熱 蓄能器具有兩個(gè)以上液體回路。盡管圖2示出了四個(gè)模塊，本發(fā)明可應(yīng)用于所有具有一個(gè) 或多個(gè)模塊的系統(tǒng)；
[0076] 圖3 (a)為圖2所示容積補(bǔ)償單元（9)的示意圖；
[0077] 圖3(b)為圖5所示單元（8)的減壓閥的放大圖；
[0078] 圖4為集成的容積補(bǔ)償單元的示意圖；
[0079] 圖5為本發(fā)明另一實(shí)施例的熱儲(chǔ)存系統(tǒng)的示意圖；
[0080] 圖6(a)為蓄能器內(nèi)部壓力與蓄能器蓄能狀態(tài)之間的關(guān)系示意圖；以及
[0081] 圖6(b)為蓄能器內(nèi)部溫度與蓄能器蓄能狀態(tài)之間的關(guān)系示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0082] 本發(fā)明新穎的熱儲(chǔ)存系統(tǒng)由多個(gè)熱蓄能器組裝而成，每個(gè)熱蓄能器包含集成的加 載換熱器和卸載換熱器和相變材料，PCM(s)。圖1示出了本發(fā)明熱蓄能器的示意圖。盡管 圖示了方形，本發(fā)明不僅限于此，并且包括不同形狀的蓄能器，例如圓柱形、球形、錐形、等 等。進(jìn)一步地，盡管在外殼內(nèi)僅圖示了一個(gè)PCM，本發(fā)明還包括在同一外殼內(nèi)具有不同PCMs 的結(jié)合，以及PCMs與其他材料，例如油、蠟、等等的結(jié)合；
[0083] 每個(gè)熱蓄能器可連接至通過(guò)各種方式進(jìn)出端口的液體管路，這些方式確保了防水 連接，例如水槽連接器、焊接、釬焊、卷邊；
[0084] 本發(fā)明的熱能儲(chǔ)存系統(tǒng)包括集成的系統(tǒng)控制器，其中所述控制器的特定控制功能 可根據(jù)特定的系統(tǒng)應(yīng)用/功用來(lái)改動(dòng)。該控制器應(yīng)用功率傳感器（圖2和5中以Fl和F2 表示），以分別測(cè)量系統(tǒng)蓄能回路和釋能回路的流量，所述功率傳感器可各自包括流量傳感 器、溫度傳感器和運(yùn)算引擎的組合，以產(chǎn)生熱功率。該控制器還應(yīng)用輸入溫度傳感器（圖2 和5中以Tl至T5表示）和導(dǎo)流閥（圖2和5中以DVl至DV5表示），利用預(yù)設(shè)的規(guī)則，以 控制組件內(nèi)的各個(gè)蓄能器的有效蓄能，下文將會(huì)細(xì)述，并且這些取決于用途和蓄能器中的 PCM的類(lèi)型。這些溫度傳感器還用于計(jì)算組件內(nèi)的各個(gè)蓄能器、以及整個(gè)蓄能器組件所儲(chǔ)存 的能量以及輸入功率。
[0085] 該系統(tǒng)控制器還使用輸出溫度傳感器（圖2和4中以T6至TlO表示），以確定釋 能期間，組件內(nèi)的各個(gè)蓄能器所配給的能量以及所述各個(gè)蓄能器內(nèi)的剩余能量。另外，該系 統(tǒng)控制器通過(guò)由壓力傳感器（圖2和5中以PSl至PS4表示）測(cè)得的壓力來(lái)確定蓄能器的 蓄能狀態(tài)。這些壓力傳感器的功能將會(huì)在下文中更詳細(xì)地描述。該控制器還可使用全局溫 度傳感器來(lái)確定外殼內(nèi)的PCM平均溫度（圖2和5中以TGl至TG4表示）。
[0086] 本發(fā)明的熱能儲(chǔ)存系統(tǒng)的特征在于，通過(guò)密封，保護(hù)蓄能器組件內(nèi)的PCM遠(yuǎn)離氧 氣和水蒸汽及類(lèi)似物的入口，以防止外部污染物/降解成分，例如新鮮空氣或水蒸汽與 PCM(S)接觸，或者PCM成分通過(guò)例如脫水而造成損失。這通過(guò)提供密封蓄能器，尤其是密封 的蓄能器箱體，或者通過(guò)在PCM(S)頂部添加物質(zhì)，例如油充當(dāng)防止蒸汽或空氣或污染物擴(kuò) 散的屏障來(lái)完成。因此，根據(jù)本發(fā)明的另一方面，其提供了根據(jù)前述任一方面的熱能儲(chǔ)存系 統(tǒng)，其中密封一個(gè)或多個(gè)蓄能器，或在PCM(S)頂部添加附加物質(zhì)充當(dāng)蒸汽/空氣/污染物 的屏障。
[0087] 適于構(gòu)成本發(fā)明的熱能儲(chǔ)存系統(tǒng)內(nèi)的蓄能器組件的蓄能器箱體，有時(shí)稱(chēng)為蓄能器 殼體的材料，基于其兩種性能進(jìn)行選擇，一是保護(hù)PCM遠(yuǎn)離水蒸汽入口 /出口和氧氣入口以 使蓄能器的熱性能退化最小化的能力，還有就是在無(wú)需中間結(jié)構(gòu)支承裝置的前提下，提供 足夠的結(jié)構(gòu)支承/強(qiáng)度來(lái)支撐堆疊系統(tǒng)內(nèi)的一個(gè)或多個(gè)蓄能器的能力。假使附加物質(zhì)充當(dāng) 蒸汽、氧氣、以及其他污染物的屏障，該箱體僅需要提供結(jié)構(gòu)支承/強(qiáng)度以支撐堆疊系統(tǒng)內(nèi) 的一個(gè)或多個(gè)蓄能器。
[0088] 本文中使用的合適箱體材料包括金屬和合金、鍍層金屬和合金、塑料、復(fù)合夾層材 料和復(fù)合材料。本文中定義的復(fù)合夾層意思為具有附加絕熱層的箱體，該絕熱層鄰近箱體 層或者在兩個(gè)箱體層中間。示范性復(fù)合夾層包括：金屬/絕熱體/金屬；塑料/絕熱體/塑 料；塑料/絕熱體/金屬；金屬/絕熱體；塑料/絕熱體。本文中定義的復(fù)合材料包括由具 有金屬?gòu)?qiáng)化件的塑料構(gòu)成的箱體。示范性復(fù)合材料包括封裝在塑料層內(nèi)的金屬網(wǎng)的塑料。 由此，根據(jù)本發(fā)明另一方面，其提供了根據(jù)前述任一方面的熱能儲(chǔ)存系統(tǒng)，其中該蓄能器箱 體為金屬、金屬合金、塑料或復(fù)合夾層。
[0089] 由此，特定金屬、鍍層金屬、塑料、夾層或復(fù)合材料的選用可由各種因素來(lái)確定，包 括：在堆疊系統(tǒng)內(nèi)支撐其上的一個(gè)或多個(gè)蓄能器的強(qiáng)度、對(duì)空氣和蒸氣的滲透性、待使用的 特定PCM(包括其密度、熔融溫度和對(duì)復(fù)合材料的化學(xué)侵蝕性）、絕熱性能、計(jì)劃用途和/或 熱儲(chǔ)存系統(tǒng)的運(yùn)行條件，等等。適用的金屬和合金包括：銅、黃銅、鋁、以及不銹鋼，依據(jù)由 PCM類(lèi)型和運(yùn)行條件決定的特定應(yīng)用，進(jìn)行優(yōu)選金屬的選用。例如，對(duì)于氯化鈣六水合物，所 使用的蓄能器箱體優(yōu)選金屬包括銅和黃銅，而對(duì)于使用乙酸鈉三水合鋁，所使用的蓄能器 箱體優(yōu)選金屬包括不銹鋼、銅、或黃銅。例如，對(duì)于使用氯化鈣六水合物，優(yōu)選鍍層金屬包括 具有鍍銅層的不銹鋼。
[0090] 具有合適的水蒸氣和氧氣屏障層的塑料也適用于此。適用的塑料包括：聚丙烯、發(fā) 泡聚丙烯、交聯(lián)聚乙烯、聚碳酸酯、聚苯硫化物、乙烯/乙烯醇共聚物（EV0H)、尼龍。塑料中 可包括填充劑，例如玻璃纖維。
[0091] 本文中適用的絕熱材料包括：發(fā)泡聚丙烯、二氧化硅氣凝膠、真空絕熱、發(fā)泡聚氨 酯。
[0092] 本文中適用作蓄能器箱體材料的示范性復(fù)合夾層包括：封裝在碳纖維內(nèi)的諾梅克 斯蜂巢狀物、封裝在碳或鋁內(nèi)的鋁蜂巢狀物、封裝在聚丙烯內(nèi)的鋁蜂巢狀物、封裝在聚丙烯 層中的鋁層、以及上述塑料與金屬的任意組合。
[0093] 本文中適用作蓄能器箱體材料的示范性復(fù)合夾層包括：由不銹鋼網(wǎng)強(qiáng)化的尼龍 層、由鋁條強(qiáng)化的聚丙烯、以及前述塑料與金屬的任意組合。
[0094] 各個(gè)蓄能器箱體內(nèi)的換熱器固定，使得它們能夠膨脹并接觸到所述箱體內(nèi)的所有 三個(gè)平面，而不會(huì)將箱體或相互連接的換熱器組件壓成一個(gè)整體。設(shè)置換熱器支承件，使得 各個(gè)換熱器與各個(gè)蓄能器箱體之間的接觸面積最小化（對(duì)于2. 5kWh的蓄能器為〈600_2)， 以使導(dǎo)熱損失最小化并由此提高整個(gè)系統(tǒng)的熱效率。
[0095] 蓄能器箱體設(shè)計(jì)為抵受熱能儲(chǔ)存系統(tǒng)正常工作壓力2. 0倍的壓力。盡管工作壓力 將取決于系統(tǒng)所使用的PCM的尺寸、應(yīng)用和類(lèi)型，其通常仍會(huì)在0.0 bar至2. Obar之間的范 圍內(nèi)變動(dòng)。由此，根據(jù)本發(fā)明的另一方面，其提供了根據(jù)前述任一方面的熱能儲(chǔ)存系統(tǒng)，其 中蓄能器箱體能夠承受從〇. Obar至4. Obar的內(nèi)壓。
[0096] 選用足夠強(qiáng)度的蓄能器箱體材料，使得無(wú)需中間支承件就能夠?qū)⒍鄠€(gè)蓄能器堆疊 起來(lái)，例如6個(gè)蓄能器。由此，根據(jù)本發(fā)明的另一方面，其提供了根據(jù)前述任一方面的熱能 儲(chǔ)存系統(tǒng)，其中蓄能器箱體為金屬、金屬合金、鍍層金屬、鍍層合金、塑料、符合夾層或復(fù)合 材料，其對(duì)于單個(gè)蓄能器具有足夠的強(qiáng)度，以便無(wú)需中間支承件，在一個(gè)由多個(gè)蓄能器堆疊 成的系統(tǒng)中內(nèi)支撐