蓄熱器制造技術

本發明專利技術涉及一種用于存儲熱能的蓄熱器(1)，其包括具有水平延伸的縱軸線的容器(2)，在此建議，所述容器(2)包括蓄熱器材料(5)。按照本發明專利技術，為了流體的流入和/或流出，所述容器設有第一開口(81)和相對于第一開口豎向錯位的第二開口(82)，其中，所述容器(2)包括至少一個流體無法穿透的板件(42、43)，所述板件相對于流體的流入方向和/或流出方向(20、21)傾斜。

Regenerator

The present invention relates to a heat accumulator (1) for storing heat energy, which comprises a container (2) having a horizontal extension of the longitudinal axis. According to the invention, the fluid to flow into and / or out of the container is provided with a first opening (81) and relative to the first opening vertical dislocation of the second opening (82), wherein, the container (2) comprises a panel of at least one fluid impermeable (42, 43), the board member relative to the the fluid flow in direction and / or flow direction (20, 21) tilt.

【技術實現步驟摘要】
【國外來華專利技術】
本專利技術涉及一種按照權利要求1的前序部分所述的蓄熱器。
技術介紹
蓄熱器是熱能存儲器，其存儲(熱)能并且由此將電能的產生與熱能的產生或熱能的制備在時間上脫耦。借助蓄熱器存儲的熱能接下來可以作為熱量直接輸送給消耗器或者再次用于產生電能?？赡艿男顭崞魇巧⒀b物料存儲器，其包括作為散裝物料的石子或磚。在此，散貨材料通常借助大約600℃的熱流體被加載?，F有技術分為豎直和水平定向的蓄熱器。尤其在水平蓄熱器中，在加載和卸載時可能在水平蓄熱器的不同的分區域中產生溫度梯度、也就是溫度差。通常，所謂的不希望的溫度梯度通過在水平蓄熱器內的自然的對流產生。所謂的溫度梯度是不利的，因為其在加載或卸載水平蓄熱器時導致熱量的不均勻的分配。由此限制了水平蓄熱器的效率。根據現有技術嘗試，借助布置在水平蓄熱器內部的水平板材和/或豎直板材，平衡或避免溫度梯度，從而尤其在加載和卸載時在水平蓄熱器內實現幾乎均勻地分配溫度。借助布置在水平蓄熱器內的水平板件或豎向板件避免自然的對流，這導致在水平蓄熱器內實現均勻的溫度分配。但是，通常需要大量的板件。在豎直布置的板件中，附加地在加載或卸載水平蓄熱器時加大了壓力損失。已知的水平蓄熱器的另外的缺點是，盡管設有水平或豎直布置的板件，還無法避免例如在靜止狀態下形成的溫度梯度。因為加載水平蓄熱器的熱流布置在水平蓄熱器的蓋子上，同時更冷或被冷卻的流體集中在水平蓄熱器的底板上，所以出現上述情況。由此導致的溫度梯度導致在蓄熱器材料內部出現機械應力，使得水平蓄熱器不能被填充滿，并且由此降低了水平蓄熱器的效率。
技術實現思路
本專利技術所要解決的技術問題是，改進水平蓄熱器的溫度分配。所述技術問題通過具有獨立權利要求1特征部分特征的蓄熱器和具有獨立權利要求12特征部分特征的方法得以解決。在從屬權利要求中提供本專利技術的有利的設計方案和改進方案。按照本專利技術的一種用于存儲熱能的蓄熱器，其包括具有水平延伸的縱軸線的容器，其中，所述容器包括蓄熱器材料。通過水平延伸的縱軸線形成水平定向或水平的蓄熱器。按照本專利技術，為了流體的流入和/或流出設有第一開口和相對于第一開口豎向錯位的第二開口，其中，所述容器包括至少一個流體無法穿透的板件，所述板件相對于流體的流入方向和/或流出方向傾斜。換句話說，流體通過第一或第二開口流入或流出蓄熱器的容器，流體借助相對于流入方向和/或流出方向傾斜的板材被轉向。流體的流動方向由此相對于流入方向和/或流出方向借助傾斜的板材被改變。為此，傾斜的板件布置為靠近第一或第二開口。當傾斜的板件相對于第一/第二開口的間距小于相對于第二/第一開口的間距時，傾斜的板件布置得靠近第一/第二開口。所述板件優選相對于流體的流入方向和/或流出方向具有不等于零的銳角，從而始終實現流動方向的角度改變。銳角尤其不等于0°和90°，使得傾斜的板件非豎直且非水平地延伸。有利地，通過傾斜的板件和由此導致的流入或流出流體的流動方向的改變優化了流體在蓄熱器或容器內的分布。由此按照本專利技術，減小了容器內的溫度梯度內以及進而減小了蓄熱器內的溫度梯度。流體無法穿透的傾斜的板件優選靠近第一開口布置，并且另外的流體無法穿透的傾斜的板件靠近第二開口布置。由此，容器優選包括至少兩個流體無法穿透的傾斜的板件。在加載蓄熱器時，靠近第一開口的流體能夠穿透的板件如此傾斜，使得流入的熱流實現流動方向的改變，使熱流朝著蓄熱器的底板的方向轉向。由此，有利地避免了流體在流入時相對于蓄熱器的蓋子的自然對流。在卸載蓄熱器時，流入的冷流借助靠近第二開口的另外的傾斜的板件被導引至上部區域、也就是朝向蓄熱器的蓋子的方向。由此可能在蓄熱器的蓋子和底板之間產生的溫度梯度被平衡。通過按照本專利技術的第一和第二開口的豎向錯位，進一步減小了在蓄熱器內的溫度梯度。第一開口與容器的蓋子的豎向間距小于第二開口與容器的蓋子的豎向間距。此外，第二開口與容器的底板的豎向間距小于第一開口與容器的底板的豎向間距。換句話說，第一開口靠近容器的蓋子布置，并且第二開口靠近容器的底板布置。由此，第一和第二開口具有相互豎向的錯位。相宜地，通過第一開口流入或流出的流體的溫度大于通過第二開口流入或流出的流體的溫度。在按照本專利技術的一種運行按照本專利技術的蓄熱器的方法中，借助第一開口或者相對于第一開口豎向錯位的第二開口，使流體流入蓄熱器的容器內并且與蓄熱器材料導熱接觸，其中按照本專利技術，為了加載所述蓄熱器，流體通過第一開口流入并且通過第二開口流出，和/或為了卸載所述蓄熱器，流體通過第二開口流入并且通過第一開口流出。在此，第一開口靠近容器的蓋子布置并且第二開口靠近容器的底板布置。由此有利地，在加載蓄熱器時，通過第一開口流入的流體借助傾斜的板件被導向容器的底板。在加載時，借助第一開口流入容器內的流體借助第二開口從容器流出，其中，流體在流出前優選借助布置的容器的另外的傾斜的板件被導向容器的蓋子。由此，流體在容器內部具有一種相當于水平定向的S形的流動走向。由此，在容器內部實現幾乎均勻的溫度分布。通過流體與蓄熱器的蓄熱器材料的導熱接觸，在加載蓄熱器時，流體的溫度被傳遞給蓄熱器材料。在卸載時，存儲在蓄熱器內或蓄熱器材料內的熱量通過蓄熱器材料的導熱接觸被傳遞給流體。通過第一開口流入的熱流尤其在加載蓄熱器時具有比蓄熱器材料更大的溫度。在卸載蓄熱器時，流體的溫度小于蓄熱器材料的溫度。在此規定，在流體流入時流體的溫度接近873.15K(600℃)并且在流體流出時流體的溫度接近453.15K(180℃)。按照本專利技術的方法具有與前述的按照本專利技術的蓄熱器相同形式且相同價值的優點。根據本專利技術的一項有利的擴展設計，傾斜的板件布置在容器的內側上、尤其在容器的蓋子或底板上。由此通過傾斜的板件有利地進一步改進了流入或流出的流體的流動方向的角度變化，因為阻擋了流體在容器內側面上、尤其在容器的蓋子或底板上的穿流。尤其優選的是，蓄熱器的容器具有至少一個流體能夠穿透的分配器板，其中，流體能夠穿透的分配器板在與流體無法穿透的板件相連的情況下，使容器的至少一個第一分區域與包括蓄熱器材料的第二分區域在材料方面相對于蓄熱器材料相互隔開。由此有利地構成第一分區域，在第一分區域中流體首先借助傾斜的板件轉向并且借助流體能夠穿透的分配器板在蓄熱器材料中分布。在此，流體從第一分區域向包含蓄熱器材料的第二分區域的轉移通過流體能夠穿透的分配器板實現。換句話說，流體在第一分區域中的流入和流出不受蓄熱器材料的影響。在此優選的是，所述分配器板包括耐熱的鋼材。由此適宜地確保，分配器板滿足所需的熱學和機械要求，它們由分配器板在容器內部的布局結構獲得。由耐熱的鋼材構成的分配器板尤其具有支承的功能，例如支承布置在容器內的石子。特別有利的是，所述分配器板包括無紡布。由此有利地進一步優化了流體在容器內部的幾乎均勻的分布。無紡布的另外的優點在于，無紡布與蓄熱器材料的形狀和結構相適配，并且可以適應例如由于熱負荷而導致的蓄熱器材料的變形。所述分配器板優選包括金屬絲格柵。在此，金屬絲格柵優選由耐熱鋼制成的金屬絲構成。根據本專利技術的有利的設計方案，所述蓄熱器材料由大量石子形式的元件構成。在此特別有利的是，所述蓄熱器材料包括石子、磚和/或陶瓷材料。優點在于，石子、磚和/或陶瓷材料具有特別高的熱容量，使得在使用前述蓄本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種用于存儲熱能的蓄熱器(1)，其包括具有水平延伸的縱軸線的容器(2)，其中，所述容器(2)包括蓄熱器材料(5)，其特征在于，為了流體的流入和/或流出而設有第一開口(81)和相對于第一開口豎向錯位的第二開口(82)，其中，所述容器(2)包括至少一個流體無法穿透的板件(42、43)，所述板件相對于流入方向(20)和/或流出方向(21)傾斜。

【技術特征摘要】
【國外來華專利技術】2014.05.06 DE 102014208453.91.一種用于存儲熱能的蓄熱器(1)，其包括具有水平延伸的縱軸線的容器(2)，其中，所述容器(2)包括蓄熱器材料(5)，其特征在于，為了流體的流入和/或流出而設有第一開口(81)和相對于第一開口豎向錯位的第二開口(82)，其中，所述容器(2)包括至少一個流體無法穿透的板件(42、43)，所述板件相對于流入方向(20)和/或流出方向(21)傾斜。2.按照權利要求1所述的蓄熱器(1)，其特征在于，所述板件(42、43)相對于流入方向(20)和/或流出方向(21)具有不等于零的銳角(32)。3.按照前述權利要求之一所述的蓄熱器(1)，其特征在于，所述板件(42、43)布置在所述容器(2)的內側上。4.按照權利要求3所述的蓄熱器(1)，其特征在于，所述容器(2)具有至少一個流體能夠穿透的分配器板(12)，其中，流體能夠穿透的分配器板(12)在與流體無法穿透的板件(42、43)相連的情況下，使容器(2)的至少一個第一分區域(611、612)與包括蓄熱器材料(5)的第二分區域(62)在材料方面相對于蓄熱器材料(5)相互隔開。5.按照權利要求4所述的蓄熱器(1)，其特征在于，所述分配器板(12)包括耐...

【專利技術屬性】
技術研發人員：V達諾夫，T帕帕多普洛斯，
申請(專利權)人：西門子公司，
類型：發明
國別省市：德國;DE