【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热能储存装置。
技术介绍
1、近几十年来，环境因素和减少人为co2的期望已促进了用于通过诸如风力和太阳能等可再生能源发电的技术的发展。与使用此类可再生能源相关联的一个问题在于它们的可用性是间歇性的并且有时是不可预测的。风速全天有所变化，并且在较长的时间段内可能非常低。尽管太阳相对于太阳能电池板的位置可以是高度可预测的，但当地天气变化导致所捕获并转换成电能的太阳能量的巨大变化。
2、不仅能量产生，而且能量需求也随时间变化。由于能量产生和能量需求的变化不一致，因此需要技术方案以在能量大量可用时储存能量并且允许消耗装置在需要时提取所储存的能量。随着越来越多地使用可再生能源来发电，目前正在开发各种新的能量储存解决方案。对于不同的使用场景，需要不同的解决方案。在决定如何临时储存可用能量以供后续使用时，考虑到储存容量、空间限制、便携性、成本、充电速度、耐久性和许多其他相关因素。
3、对于大规模工业应用，可使用热能储存来平衡随时间推移的能量需求。在热能储存的情况下，当存在可用的过剩电能时，一些介质被电加热。当供不应求时，所储存的热量可用于产生蒸汽，蒸汽本身可用作动力源或使用蒸汽涡轮发电机转换为电能。用于储存热能的材料优选是廉价并且安全的。价格最低、最常用的选择之一是水箱，但诸如熔盐、砂或金属之类的材料可以被加热到更高温度并且因此提供更高的储存容量或更高的有用能量水平。
4、许多当前可用的热能储存系统的共同缺点是需要某种形式的系统来将例如由风力涡轮机或太阳能电池板所产生的电能转换成储存在储能
5、本专利技术的一个目的在于克服已知热能储存系统的至少一些缺点。
技术实现思路
1、根据本专利技术的一个方面，提供了一种热能储存装置，其包括：
2、-粉末床，所述粉末床的电阻率在500ωm到50000ωm之间的范围内；
3、-至少两个电极，所述至少两个电极嵌入所述粉末床中并且被布置成通过在所述至少两个电极之间提供电流来加热所述粉末床；
4、-至少一个传热管，所述至少一个传热管被布置成容纳传热流体，所述传热管具有能够连接到热能消耗装置的入口和出口，其中所述传热管和所述粉末床通过电绝缘材料热耦合。
5、根据本专利技术的另一个方面，提供了一种加热传热流体的方法，该方法包括：
6、-提供上述的热能储存装置，所述热能储存装置至少包括粉末床、至少两个电极、和电绝缘材料以及至少一个传热管，所述至少一个传热管通过所述电绝缘材料热耦合到所述粉末床；
7、-使电流在所述至少两个电极之间通过，由此在所述粉末床中产生热量，并从而加热所述电绝缘材料；
8、-使所述传热流体通过所述至少一个传热管，由此利用来自所述电绝缘材料的热量来加热所述传热流体。
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1.一种热能储存装置，所述热能储存装置包括：
2.根据权利要求1所述的热能储存装置，其中所述粉末床包含半导体材料。
3.根据权利要求2所述的热能储存装置，其中所述半导体材料包括未掺杂或掺杂有氮、磷、铍、硼、铝或镓的碳化硅基质。
4.根据权利要求1或2所述的热能储存装置，其中所述电极与所述粉末床直接接触。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的热能储存装置，其中所述电极包含石墨或烧结碳化硅。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的热能储存装置，其中所述电绝缘材料是诸如碳化硅、砂、石英或铁矿石的散粒材料的电绝缘层，所述传热管嵌入所述散粒材料中。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的热能储存装置，包括多个热耦合模块，每个模块包括：
8.根据权利要求1至7中任一项所述的热能储存装置，还包括缓冲层，所述缓冲层热耦合到所述粉末床并且至少通过所述粉末床与所述传热管隔开。
9.根据权利要求8所述的热能储存装置，其中所述缓冲层包含相变材料。
10.根据权利要求8或9所述的热能储存装置，包括多个热
11.根据权利要求1至10中任一项所述的热能储存装置，还包括至少支撑所述粉末床、所述传热管和所述电绝缘材料的底部隔热层。
12.根据权利要求11所述的热能储存装置，还包括嵌入所述底部隔热层中的冷却管，所述冷却管能够连接到所述传热管。
13.根据权利要求1至12中任一项所述的热能储存装置，其中所述至少两个电极直接连接至高电压源，所述高电压源的电压超过1000伏。
14.一种加热传热流体的方法，包括：
15.根据权利要求14所述的方法，其中所述电流随时间波动。
...【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】
1.一种热能储存装置，所述热能储存装置包括：
2.根据权利要求1所述的热能储存装置，其中所述粉末床包含半导体材料。
3.根据权利要求2所述的热能储存装置，其中所述半导体材料包括未掺杂或掺杂有氮、磷、铍、硼、铝或镓的碳化硅基质。
4.根据权利要求1或2所述的热能储存装置，其中所述电极与所述粉末床直接接触。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的热能储存装置，其中所述电极包含石墨或烧结碳化硅。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的热能储存装置，其中所述电绝缘材料是诸如碳化硅、砂、石英或铁矿石的散粒材料的电绝缘层，所述传热管嵌入所述散粒材料中。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的热能储存装置，包括多个热耦合模块，每个模块包括：
8.根据权利要求1至7中任一项所述的热能储存装置，还包括...
【专利技术属性】
技术研发人员：A·A·克鲁耶尔，G·L·M·M·韦尔比斯特，
申请(专利权)人：国际壳牌研究有限公司，
类型：发明
国别省市：
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