本发明专利技术涉及一种用于蓄热的装置，包括为蓄热而吸收热量并且为对所蓄热量加以利用而输出热量的蓄热介质和用于容纳蓄热介质的容器，其中所述容器被气密的盖件封闭，所述装置包括体积补偿单元，该体积补偿单元用于补偿由于温度升高引起的蓄热介质（3）体积增加和由于温度降低引起的蓄热介质体积减小。本发明专利技术还涉及一种用于蓄热的方法，在该方法中为蓄热而向蓄热介质传入热量或者为对热量加以利用而从蓄热介质向热载体排出热量，其中蓄热介质容纳在容器中，所述容器被气密的盖件封闭，其中通过使容器（1）的体积加大或者通过使蓄热介质（3）从容器（1）流到缓冲容器（21；63、65）中来对蓄热介质（3）的体积膨胀进行补偿，通过使容器（1）的体积变小或者通过使蓄热介质（3）从缓冲容器（21；63、65）流到容器（1）中来对蓄热介质（3）体积减小进行补偿。
【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用于蓄热的装置，包括为蓄热而吸收热量并且为对所蓄热量加以利用而输出热量的蓄热介质和用于容纳蓄热介质的容器，其中所述容器被气密的盖件封闭。本专利技术还涉及一种用于蓄热的方法，在该方法中在热交换器中从热载体向蓄热介质传入热量或者在热交换器中从蓄热介质向热载体排出热量，其中蓄热介质容纳在容器中，所述容器被气密的盖件封闭。
技术介绍
例如在太阳能发电站中使用。通过使用能够使太阳能发电站即使在无太阳的时间——例如夜间——也无中断地运行。为了能够无中断地运行，大的太阳能发电站需要非常大的蓄热器。因此例如已知，在目前已经运行的50MW电功率的抛物线槽式太阳能发电站中使用盐蓄热器，它们含有直到28，000吨的盐 作为蓄热介质。盐储存在两个双置(dual)的储器中。在太阳光下在阳光区中加热的蓄热介质被从冷储器移动到热储器中。在放电时从热储器取出蓄热介质并且使之在发电站中在获取电能的条件下冷却。经冷却的蓄热介质返回到冷储器中。为了可以以更大的功率或者在更长的时间区间上无中断地运行太阳能发电站，需要一种比目前已知的蓄热装置大得多的蓄热器。在此一方面是可以使用大量的小蓄热器或者使用大的蓄热器，但这需要更大的空间需求。为了避免由于不允许的大作用力作用于容器的外壳上而在容器中产生负压，在容器中未被占据的体积由气体来占据。对于能氧化的蓄热介质必需附加地避免氧化。为此，例如使用氮作为用于占据未被蓄热介质占据的体积的气体。此外对于不能氧化的蓄热介质也可以使用空气。在蓄热系统中的温度波动时，由于蓄热介质的热膨胀由使蓄热介质占据的体积发生变化。在此气态储器容物的体积以特别显著的程度变化。所存在的高压力由于容器结构的原因而需要高费用。因此希望避免在容器外壳上的附加压力负荷。为此大容器优选在环境压力下运行。目前通过如下方式避免由于蓄热介质的热膨胀引起的体积波动在体积增加时将气体排到环境中。在蓄热介质的温度降低时必需重新输入气体。这需要制备和提供气体才能补偿相应的波动。在使用具有高蒸发压力的蓄热介质时必需以特别大的气体交换量计算，这是由于在热的蓄热器状态中蒸发和在冷的蓄热器状态中的冷凝引起的。对于易氧化的蓄热介质、例如油，气体承担钝化功能/惰化功能。氧气在低浓度下也有可能导致蓄热介质的氧化过程，其中可能形成有害的、例如不可溶解的产物。由此可能出现不期望的沉积物。此外由于形成不可溶解的产物而影响蓄热介质的蓄热能力。目前为了去除这种不期望的沉积可以执行高沸点物的蒸馏分离。也可以选择更换在其中形成沉积的蓄热介质。对于可燃的蓄热介质，足够大的氧浓度还可能由于显著的蒸发压力而产生爆炸隐患。在不易氧化的物质作为蓄热介质时，例如在使用硝酸盐熔体时装置也可以例如以空气作为用于补偿体积波动的气体。尤其当需要以惰性气体实现气体覆盖时，运行成本高。目前在太阳能发电站中为了补偿体积使用液化氮，它被蒸发并且导引到蓄热介质。通过使用具有可变体积的大的等压储气罐、也称为储气柜/气量计可以建立气体缓冲系统。由于可变体积在加热时可以接纳多余气体并且在冷却时给出。但是在使用具有显著蒸发压力的蓄热介质时使用这种储气柜是有问题的，因为蓄热介质冷凝到储气柜中。为了防止冷凝，需要使气体中含有的已蒸发的蓄热介质有效冷凝并且使之循环的冷却器。但是这些装置在构造和运行方面是非常费事的。此外也已知浮动盖储器。但是浮动盖一般不能完全气密地构成并且具有例如相对容器壁部的壁部密封件。例如通过使用第二密封系统改善气密性。但是在高温下使用蓄热器时这个解决方案是不够的。氧可能到达在高储存温度下易氧化的物质中并且由于氧化可能形成不期望的固体或者在含有碳的蓄热介质中也形成不期望的惰性气体如一氧化碳或二氧化碳。在使用含硫蓄热介质时可能形成二氧化硫或三氧化硫，它们可能通过腐蚀而损坏容器壁
技术实现思路
本专利技术的目的是，提供一种用于蓄热的装置，它不具有由现有技术已知的缺陷并且在高温下也能可靠运行。这个目的通过一种用于蓄热的装置实现，其包括为蓄热而吸收热量并且为对所蓄热量加以利用而输出热量的蓄热介质和用于容纳蓄热介质的容器，其中所述容器被气密的盖件封闭，所述装置包括体积补偿单元用以补偿由于温度升高引起的蓄热介质体积增加和由于温度降低弓I起的蓄热介质体积减小。本专利技术的目的还通过一种用于蓄热的方法实现，在该方法中为蓄热而向蓄热介质传入热量或者为对热量加以利用而从蓄热介质向热载体输出热量，其中蓄热介质容纳在容器中，所述容器被气密的盖件封闭，其中，通过使容器的体积加大或者通过使蓄热介质从容器流到缓冲容器中来对蓄热介质的体积膨胀进行补偿，通过使容器的体积变小或者通过使蓄热介质从缓冲容器流到容器中来对蓄热介质体积减小进行补偿。按照本专利技术的装置尤其适用于使用易氧化的和/或低沸点的物质作为蓄热介质的情况。通过气密的容器盖件避免了，氧从外面接触到蓄热介质。另外避免了，系统中所含的气体可能逸出。但通过使用体积补偿单元特别有利的是，在容器中不必含有用以实现体积波动补偿的气体。仅通过容器的加大或缩小或者替代地通过蓄热介质流入(出)缓冲容器来对蓄热介质体积波动进行补偿。在第一实施例中，体积补偿单元包括容器的柔性盖件。容器的柔性盖件例如可以通过适合的容器盖件来实现，该容器盖件在蓄热介质体积膨胀时抬起并且在蓄热介质体积减小时再下降，而不会取消在盖件边缘上的密封。尤其可能的是，所述柔性盖件包括柔性区，所述柔性区在蓄热介质体积增加时膨胀并且在蓄热介质体积减小时收缩。在此，盖件的柔性区可以替代地在整个盖件上延伸或者仅占据盖件的一部分。如果柔性区只包括盖件的一部分，则例如可以将盖件的一部分设计成可以在体积增加时膨胀的补偿器的形式。这种补偿器例如具有伸缩膜(Balgen)的形式。替代地也可能的是，通过使用设计成补偿器的区域实现容器盖件与蓄热介质体积相应的升降。通过在容器盖件中使用柔性区能够实现，使盖件与容器固定连接，尤其是使盖件与容器气密连接。该连接例如可以通过焊接实现。为了避免由于在蓄热介质上方的气体而产生大的体积增加，在有利的实施例中设有气体分离器。通过该气体分离器可以从容器中除去低沸点物质和/或惰性气体。在此可以使用任意的、技术人员已知的气体分离器。在一种替代实施例中，体积补偿单元包括缓冲容器，在蓄热介质体积增加时蓄热介质的一部分能流入所述缓冲容器中。在蓄热介质体积减小时相应的蓄热介质从缓冲容器流回到容器中。为了能使缓冲容器等压运行，可以如上面针对容器所述地给缓冲容器配有柔性盖件。或者也可能是，使缓冲容器在气体覆盖下运行，其中在给缓冲容器填充蓄热介质时从缓冲容器取出气体并且在从缓冲容器取出蓄热介质时使气体再流入缓冲容器中。为此例如可以设有独立的气体储器，该气体储器接纳流出的气体并且气体能从该气体储器再流回缓冲容器。或者也可能是如目前已知系统那样，在蓄热介质体积增加时使气体从缓冲容器流出并且气体能再从气体储器流回缓冲容器。与利用容器中的气体覆盖进行的体积补偿相比其优点是，缓冲容器的体积可以小得多、因此所需气体量少得多。另一优点是，只需对蓄热介质的热膨胀进行缓冲。而在现有技术的系统中由于气体空间的热膨胀引起的以及由于具有显著蒸发压力的蓄热介质的冷凝引起的、占主要地位的、待缓冲的体积波动则不是必须的。如果使用缓冲容器，则在蓄热介质体积本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：J·沃特曼，C·舍费尔，M·鲁茨，F·泽勒，M·盖特纳，F·梅杰，K·希尔勒阿恩特，O·马赫哈默，G·胡贝尔，S·毛雷尔，
申请(专利权)人：巴斯夫欧洲公司，
类型：
国别省市：
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