蓄热器制造技术

本发明专利技术涉及一种用于存储热能的蓄热器(1)，其包括具有水平延伸的纵轴线的容器(2)，在此建议，所述容器(2)包括蓄热器材料(5)。按照本发明专利技术，为了流体的流入和/或流出，所述容器设有第一开口(81)和相对于第一开口竖向错位的第二开口(82)，其中，所述容器(2)包括至少一个流体无法穿透的板件(42、43)，所述板件相对于流体的流入方向和/或流出方向(20、21)倾斜。

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.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种按照权利要求1的前序部分所述的蓄热器。
技术介绍
蓄热器是热能存储器，其存储(热)能并且由此将电能的产生与热能的产生或热能的制备在时间上脱耦。借助蓄热器存储的热能接下来可以作为热量直接输送给消耗器或者再次用于产生电能。可能的蓄热器是散装物料存储器，其包括作为散装物料的石子或砖。在此，散货材料通常借助大约600℃的热流体被加载。现有技术分为竖直和水平定向的蓄热器。尤其在水平蓄热器中，在加载和卸载时可能在水平蓄热器的不同的分区域中产生温度梯度、也就是温度差。通常，所谓的不希望的温度梯度通过在水平蓄热器内的自然的对流产生。所谓的温度梯度是不利的，因为其在加载或卸载水平蓄热器时导致热量的不均匀的分配。由此限制了水平蓄热器的效率。根据现有技术尝试，借助布置在水平蓄热器内部的水平板材和/或竖直板材，平衡或避免温度梯度，从而尤其在加载和卸载时在水平蓄热器内实现几乎均匀地分配温度。借助布置在水平蓄热器内的水平板件或竖向板件避免自然的对流，这导致在水平蓄热器内实现均匀的温度分配。但是，通常需要大量的板件。在竖直布置的板件中，附加地在加载或卸载水平蓄热器时加大了压力损失。已知的水平蓄热器的另外的缺点是，尽管设有水平或竖直布置的板件，还无法避免例如在静止状态下形成的温度梯度。因为加载水平蓄热器的热流布置在水平蓄热器的盖子上，同时更冷或被冷却的流体集中在水平蓄热器的底板上，所以出现上述情况。由此导致的温度梯度导致在蓄热器材料内部出现机械应力，使得水平蓄热器不能被填充满，并且由此降低了水平蓄热器的效率。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是，改进水平蓄热器的温度分配。所述技术问题通过具有独立权利要求1特征部分特征的蓄热器和具有独立权利要求12特征部分特征的方法得以解决。在从属权利要求中提供本专利技术的有利的设计方案和改进方案。按照本专利技术的一种用于存储热能的蓄热器，其包括具有水平延伸的纵轴线的容器，其中，所述容器包括蓄热器材料。通过水平延伸的纵轴线形成水平定向或水平的蓄热器。按照本专利技术，为了流体的流入和/或流出设有第一开口和相对于第一开口竖向错位的第二开口，其中，所述容器包括至少一个流体无法穿透的板件，所述板件相对于流体的流入方向和/或流出方向倾斜。换句话说，流体通过第一或第二开口流入或流出蓄热器的容器，流体借助相对于流入方向和/或流出方向倾斜的板材被转向。流体的流动方向由此相对于流入方向和/或流出方向借助倾斜的板材被改变。为此，倾斜的板件布置为靠近第一或第二开口。当倾斜的板件相对于第一/第二开口的间距小于相对于第二/第一开口的间距时，倾斜的板件布置得靠近第一/第二开口。所述板件优选相对于流体的流入方向和/或流出方向具有不等于零的锐角，从而始终实现流动方向的角度改变。锐角尤其不等于0°和90°，使得倾斜的板件非竖直且非水平地延伸。有利地，通过倾斜的板件和由此导致的流入或流出流体的流动方向的改变优化了流体在蓄热器或容器内的分布。由此按照本专利技术，减小了容器内的温度梯度内以及进而减小了蓄热器内的温度梯度。流体无法穿透的倾斜的板件优选靠近第一开口布置，并且另外的流体无法穿透的倾斜的板件靠近第二开口布置。由此，容器优选包括至少两个流体无法穿透的倾斜的板件。在加载蓄热器时，靠近第一开口的流体能够穿透的板件如此倾斜，使得流入的热流实现流动方向的改变，使热流朝着蓄热器的底板的方向转向。由此，有利地避免了流体在流入时相对于蓄热器的盖子的自然对流。在卸载蓄热器时，流入的冷流借助靠近第二开口的另外的倾斜的板件被导引至上部区域、也就是朝向蓄热器的盖子的方向。由此可能在蓄热器的盖子和底板之间产生的温度梯度被平衡。通过按照本专利技术的第一和第二开口的竖向错位，进一步减小了在蓄热器内的温度梯度。第一开口与容器的盖子的竖向间距小于第二开口与容器的盖子的竖向间距。此外，第二开口与容器的底板的竖向间距小于第一开口与容器的底板的竖向间距。换句话说，第一开口靠近容器的盖子布置，并且第二开口靠近容器的底板布置。由此，第一和第二开口具有相互竖向的错位。相宜地，通过第一开口流入或流出的流体的温度大于通过第二开口流入或流出的流体的温度。在按照本专利技术的一种运行按照本专利技术的蓄热器的方法中，借助第一开口或者相对于第一开口竖向错位的第二开口，使流体流入蓄热器的容器内并且与蓄热器材料导热接触，其中按照本专利技术，为了加载所述蓄热器，流体通过第一开口流入并且通过第二开口流出，和/或为了卸载所述蓄热器，流体通过第二开口流入并且通过第一开口流出。在此，第一开口靠近容器的盖子布置并且第二开口靠近容器的底板布置。由此有利地，在加载蓄热器时，通过第一开口流入的流体借助倾斜的板件被导向容器的底板。在加载时，借助第一开口流入容器内的流体借助第二开口从容器流出，其中，流体在流出前优选借助布置的容器的另外的倾斜的板件被导向容器的盖子。由此，流体在容器内部具有一种相当于水平定向的S形的流动走向。由此，在容器内部实现几乎均匀的温度分布。通过流体与蓄热器的蓄热器材料的导热接触，在加载蓄热器时，流体的温度被传递给蓄热器材料。在卸载时，存储在蓄热器内或蓄热器材料内的热量通过蓄热器材料的导热接触被传递给流体。通过第一开口流入的热流尤其在加载蓄热器时具有比蓄热器材料更大的温度。在卸载蓄热器时，流体的温度小于蓄热器材料的温度。在此规定，在流体流入时流体的温度接近873.15K(600℃)并且在流体流出时流体的温度接近453.15K(180℃)。按照本专利技术的方法具有与前述的按照本专利技术的蓄热器相同形式且相同价值的优点。根据本专利技术的一项有利的扩展设计，倾斜的板件布置在容器的内侧上、尤其在容器的盖子或底板上。由此通过倾斜的板件有利地进一步改进了流入或流出的流体的流动方向的角度变化，因为阻挡了流体在容器内侧面上、尤其在容器的盖子或底板上的穿流。尤其优选的是，蓄热器的容器具有至少一个流体能够穿透的分配器板，其中，流体能够穿透的分配器板在与流体无法穿透的板件相连的情况下，使容器的至少一个第一分区域与包括蓄热器材料的第二分区域在材料方面相对于蓄热器材料相互隔开。由此有利地构成第一分区域，在第一分区域中流体首先借助倾斜的板件转向并且借助流体能够穿透的分配器板在蓄热器材料中分布。在此，流体从第一分区域向包含蓄热器材料的第二分区域的转移通过流体能够穿透的分配器板实现。换句话说，流体在第一分区域中的流入和流出不受蓄热器材料的影响。在此优选的是，所述分配器板包括耐热的钢材。由此适宜地确保，分配器板满足所需的热学和机械要求，它们由分配器板在容器内部的布局结构获得。由耐热的钢材构成的分配器板尤其具有支承的功能，例如支承布置在容器内的石子。特别有利的是，所述分配器板包括无纺布。由此有利地进一步优化了流体在容器内部的几乎均匀的分布。无纺布的另外的优点在于，无纺布与蓄热器材料的形状和结构相适配，并且可以适应例如由于热负荷而导致的蓄热器材料的变形。所述分配器板优选包括金属丝格栅。在此，金属丝格栅优选由耐热钢制成的金属丝构成。根据本专利技术的有利的设计方案，所述蓄热器材料由大量石子形式的元件构成。在此特别有利的是，所述蓄热器材料包括石子、砖和/或陶瓷材料。优点在于，石子、砖和/或陶瓷材料具有特别高的热容量，使得在使用前述蓄本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于存储热能的蓄热器(1)，其包括具有水平延伸的纵轴线的容器(2)，其中，所述容器(2)包括蓄热器材料(5)，其特征在于，为了流体的流入和/或流出而设有第一开口(81)和相对于第一开口竖向错位的第二开口(82)，其中，所述容器(2)包括至少一个流体无法穿透的板件(42、43)，所述板件相对于流入方向(20)和/或流出方向(21)倾斜。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.05.06 DE 102014208453.91.一种用于存储热能的蓄热器(1)，其包括具有水平延伸的纵轴线的容器(2)，其中，所述容器(2)包括蓄热器材料(5)，其特征在于，为了流体的流入和/或流出而设有第一开口(81)和相对于第一开口竖向错位的第二开口(82)，其中，所述容器(2)包括至少一个流体无法穿透的板件(42、43)，所述板件相对于流入方向(20)和/或流出方向(21)倾斜。2.按照权利要求1所述的蓄热器(1)，其特征在于，所述板件(42、43)相对于流入方向(20)和/或流出方向(21)具有不等于零的锐角(32)。3.按照前述权利要求之一所述的蓄热器(1)，其特征在于，所述板件(42、43)布置在所述容器(2)的内侧上。4.按照权利要求3所述的蓄热器(1)，其特征在于，所述容器(2)具有至少一个流体能够穿透的分配器板(12)，其中，流体能够穿透的分配器板(12)在与流体无法穿透的板件(42、43)相连的情况下，使容器(2)的至少一个第一分区域(611、612)与包括蓄热器材料(5)的第二分区域(62)在材料方面相对于蓄热器材料(5)相互隔开。5.按照权利要求4所述的蓄热器(1)，其特征在于，所述分配器板(12)包括耐...

【专利技术属性】
技术研发人员：V达诺夫，T帕帕多普洛斯，
申请(专利权)人：西门子公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE