热能储存装备、装置和方法制造方法及图纸

一种适用于接收热源输入的热能储存装备，即使在热源输入间断或不可获得的一段时间期间，该装备也能发展且基本连续地将热能供应给斯特林引擎，以将所述热能转换成电能和/或机械能。该装置包括一系列的包含硅非金属且由耐火材料制成的延长筒。该筒交织有热能吸收材料，该热能吸收材料与芯吸材料连通，芯吸材料与斯特林引擎连通。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术 涉及一种独特的适用于连续地将热能转换成电能和/或机械能的热量储存装备。
技术介绍
值得注意的是，尽管以下说明书大部分使用的热量储存装备的能量供应的实施例为基于太阳能的，但不应认为本专利技术的保护范围局限于此。如果其他加热元件或电气元件用于向热量储存装备提供能量，则本专利技术提供的技术方案也同样有效，然后它能够根据需要将装备中产生并储存的热能转换为电能和/或机械能。例如，风轮机等也同样能够用于热量储存装备的间断太阳能供应，该装备适于连续地将热能转换为电能和/或机械能。随着购买民众的大部分成员的意识提高，近年来已经有一种推力，远离化石燃料，以资衍生各种能源。针对通常特征在于更清洁的燃料源的举措已经在使用太阳能作为提供可用能量形态的手段的领域取得显著发展。然而，由于其本身性质，太阳能最大的缺陷在于以下事实，即在一天的某些时间，太阳不能为使用该能量源的各种装备提供必要的能量或热量光子，这意味着它们还是不起作用的。在许多情况下，来自源头的间断的或不连续的能量供应使其是不可靠的，并且也是不经济的。更进一步地，在某些情况下，太阳光线是过量的，在此期间，被提供给将这种能量转换为更多可用的能量形态的装备的有用的热量和能量由于供给过量而白白的浪费。因此，特别有利地，能够组合出一种装置，该装置即使在不可利用这种太阳活动的时候仍能利用源自太阳的通过其太阳活动的能量，人们可以考虑到，在这样的时间段，该装置也仍然可以进一步利用太阳能的过量供给。在澳大利亚临时专利申请No. 2008903800中，提供了一种能够解决一部分困难的热能转换系统。通过包括娃非金属(silicon metalloid)材料的热能储存装备的结构,例如当太阳能能输入形式即太阳不可用的时候，比如在晚上或恶劣天气时候，首次能够使用硅非金属材料的独特特征作为将热能储存在材料内部以稍后使用的手段。基本上，正如澳大利亚临时专利申请No. 2008903800中所描述的，在太阳活动峰值期间，随着其物理状态从固体转变到液体，硅非金属材料将吸收热能。硅非金属材料的特征在于与水和冰不同的独特性能，在固化的时候，实际上存在材料的膨胀而不是其预期的收缩。从其固态到液态，起初的热能转移到硅非金属材料中，使得具有独特能力来保持或储存热能。仍然储存在硅非金属材料内的该吸收的热能之后重新引回到该装备中，以保持必要的热能供给，该热能大部分将通过电气设备如斯特林引擎等转换为电作用和/或机械作用。因此，在临时专利申请No. 2008903800中描述的本专利技术，首次通过使用硅非金属材料，提供了一种装置，其中热能连续供给这种将热能转换为电能和/或机械能以供它们连续运行的转换器，尽管事实上起初的热能源或热能供应是太阳活动的结果。然而，硅非金属材料的使用需要密切关注和了解在其膨胀和收缩期间的物理变换，首先它吸收热能，转向液态，保存该材料，但之后在它膨胀时，它从液态变回到固态。硅非金属材料的膨胀和收缩在外壳或约束上产生显著的压力积聚，其中其放置在能量储存装备内部，这会起到将连续热源供给至电气设备如斯特林引擎的作用，斯特林引 擎使用了斯特林循环的热动力学原理来将热能转换为电能。本领域的技术人员立即会意识到该装置中的重大缺陷，其中硅非金属材料容纳在临时专利申请No. 2008903800中描述的热能储存装备内。在该文献描述的一实施方式中，教导了硅非金属材料将会是铸锭，该铸锭将被引入到已经成型为烧结石墨压力模制块的一系列纵向腔体中。本领域的技术人员会知道，当发生相变时，这种装置将导致非金属被石墨吸收。在该实施方式中，石墨也将用作能量吸收材料，它将会从太阳能源接受起始的热能输入，然后将热能分配给包含硅非金属铸锭的腔体。然后该硅非金属铸锭将接收该热能传递，经历状态改变，并因此保持可描述为热能储存或热能潜在供给的东西。尽管以专利号2008903800提交的临时专利申请讨论的事实是包含硅非金属铸锭的腔体将允许热膨胀，从实际的观点来看，随着硅铸锭在相应的固化和液化状态之间移动以提供或存储必要的热能传递，持续的压力积聚以及随后硅非金属铸锭的塌陷已经体现出硅非金属铸锭周围的这种腔体以及支撑的模制的烧结石墨结构开裂或裂开。因此，明显存在着一种得到容纳该硅非金属材料的改进装置的需求，使得当硅非金属材料经受从相应液态和固态的各种变换时，压力积聚等不会转变为整个存储装备的开裂和破坏。也将会存在一种对这种硅非金属铸锭的壳体的需求，该壳体将明显更适合集中或能够分配热能储存装备内的硅非金属材料和围绕该硅非金属材料的能量吸收材料之间在各种状态变化期间待传递的热量。临时专利申请No. 2008903800的进一步问题是这个事实，即负责用作太阳能收集器以将集中的太阳能输入提供到储存装备中的太阳反射器设备，经证明在模拟条件下测试时设计和性能是不足的。抛物面反射器的现有布置不仅仅具有一个焦点，最好具有一聚焦范围，该聚焦范围使到焦点集中的太阳能输入稀释或全面分散。因此，当操作包括使用具有太阳能反射器的斯特林引擎的能量产生装备时，仍存在着让太阳能收集器装置能更适当的将太阳能集中到焦点上的需求。因此，本专利技术的目的之一在于提供一种除至今可用的那些之外，特别是在澳大利亚临时专利申请No. 2008903800中描述和限定的实施方式之外的改进的。通过完整地阅读该说明书，本专利技术的其他目的和优点将会显而易见。
技术实现思路
因此，本专利技术提供了一种适用于接收热源输入的热能储存装备，即使在热源输入间断或不可获得的一段时间内，该装备也用于发展且基本连续地将热能供应给斯特林引擎，以将所述热能转换成电能和/或机械能，所述装备包括 主壳体块，其内部支撑有一系列由耐火材料和热能吸收材料交织而成的延长筒； 所述延长的耐火筒包含硅非金属材料，适用于从包含在主壳体块内的交织且环绕的热能吸收材料中吸收热能； 其中，通过硅非金属材料从环绕的热能吸收材料吸收热能表明从固态到液态的物理变换，使得所述硅非金属材料在其中潜在地或有效地储存热能，这样使得当环绕或交织的热能吸收材料处于比硅非金属材料相关温度更低的温度梯度下，热能将会从所述延长筒传送回热能吸收材料中； 所述热能吸收材料与和斯特林引擎也相通的芯吸材料相通，使得从热能吸收材料到芯吸材料内的热能传送登记为到斯特林引擎中的热能输入，以通过斯特林引擎开始将所述热能转换成可用的机械能和/或电能；所述延长筒包含硅非金属材料，其特征在于具有一由耐火材料制成的内衬套，该内衬套与圆柱体组合以接收硅非金属材料。这种装置的一个优点在于，首次能够安全地控制硅非金属材料的应用并将其适当保持在热能储存装备内部。通过将硅非金属材料包含在有意设计和构造的延长筒内，保护了其中包含硅非金属材料的主壳体块的完整性和内部结构。优选地，在该装置内，通过将硅非金属材料封闭在由内衬耐火材料制成的筒内部，该筒也包括压力分配底部(punt)，意味着在筒上有显著压力的冷却过程中，该压力可通过使用该底部进行分配和控制。对于封闭在延长筒内部的娃非金属材料的膨胀和收缩控制来说，其意味着与其状态改变相关的压力不会被实现或放置在围绕的热能吸收材料上或者实际的热能储存装备本身的壳体块主结构上。优选地，延长筒为圆柱形。优选地，在本专利技术的进一步形式中，为了能够控制在热能吸收材料和本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2009.08.14 AU 20099038181.一种适用于接收热源输入的热能储存装备，即使在热源输入间断或不可获得的一段时间内，该装备也用于发展且基本连续地将热能供应给斯特林引擎，以将所述热能转换成电能和/或机械能，所述装备包括 主壳体块，其内部支撑有一系列由耐火材料和热能吸收材料交织而成的延长筒； 所述延长的耐火筒包含硅非金属材料，适用于从包含在主壳体块内的交织且环绕的热能吸收材料中吸收热能； 其中，通过硅非金属材料从环绕的热能吸收材料吸收热能表明从固态到液态的物理变换，使得所述硅非金属材料在其中潜在地或有效地储存热能，这样使得当环绕或交织的热能吸收材料处于比硅非金属材料相关温度更低的温度梯度下，热能将会从所述延长筒传送回热能吸收材料中； 所述热能吸收材料与和斯特林引擎也相通的芯吸材料相通，使得从热能吸收材料到芯 吸材料内的热能传送登记为到斯特林引擎中的热能输入，以通过斯特林引擎开始将所述热能转换成可用的机械能和/或电能；所述延长筒包含硅非金属材料，其特征在于具有一由耐火材料制成的内衬套，该内衬套与圆柱体组合以接收硅非金属材料。2.根据权利要求I所述的热能储存装备，其特征在于，所述延长筒为圆柱体。3.根据权利要求I所述的热能储存装备，其特征在于，所述延长筒进行构造以沿着其外部边缘的一部分包括一系列狭槽或凹槽。4.根据权利要求1-3任一项所述的热能储存装备，其特征在于，所述热能储存装备的主壳体块基本上是圆柱形的，且其中支撑的是一系列以圆周循环的独立延长筒。5.根据权利要求4所述的热...

【专利技术属性】
技术研发人员：帕特里克·格林，尼尔·帕金森，
申请(专利权)人：格诺莫恩科技私人有限公司，
类型：发明
国别省市：