[发明专利]用于将能量传递到介质的方法、装置和系统

说明书

技术领域

本发明涉及用于将能量传递到介质的方法、装置和系统。

背景技术

通过引入热能可以将非气态承载介质转化成气态承载介质，使得气态承载介质上升。在预定高度时，气态承载介质可被再次转化回非气态承载介质。之后，在预定高度恢复的非气态承载介质的势能例如可被转化成有用的能量，例如通过使得承载介质下落而驱动涡轮机。替代地或附加地，恢复的非气态承载介质还可作为最初介质馏出物被移出以供使用，例如如果最初介质是盐水的话可以用做饮用水。

可通过冷却气态承载介质来实现气态承载介质到非气态承载介质的再次转化。在这种情况下，可例如使传递介质通过设置在预定高度的冷却区域并在冷却区域处接收承载介质的热量，由此来进行冷却。

如果冷却通过传递介质来进行，由传递介质接收的热量还可用于为加热承载介质做出贡献。由此，在操作过程中，仅仅需要从外部引入损耗的能量(包括提取出的有用能量)。

发明内容

本发明的一个目的是改进上述类型的方法，以及改进相应的装置和系统。

所提出的一种方法包括通过引入的热能将非气态承载介质转化成气态承载介质，使得气态承载介质升到预定高度。该方法还包括压缩气态承载介质。该方法还包括通过接收承载介质的热量的冷却回路将处于预定高度的压缩气态承载介质再次转化成非气态承载介质。该方法还包括将冷却回路接收的热量返回，用于加热承载介质。

此外，提出了一种装置。该装置包括腔和设置在腔的下端的蒸发室。该蒸发室被形成为用于通过引入的热能将非气态承载介质转化成气态承载介质，使得气态承载介质升到预定高度。该装置还包括压缩部件，该压缩部件被形成为用于压缩气态承载介质。该装置还包括冷却回路。该冷却回路被形成为用于通过接收承载介质的热量来将处于预定高度的压缩的气态承载介质再次转化成非气态承载介质。此外，冷却回路被形成为用于将接收的热量返回，用于加热承载介质。

最后，提出了一种系统，该系统包括上述类型的装置和被形成为用于获得提供给所述装置的热能的另一装置。

因此，建议的是将可获得的热能用于将承载介质传输到更高的高度。这在非气态(即固态或液态)承载介质转变成气态并由此上升时发生。通过为了减小体积的压缩和提高温度可使气态承载介质处于更高压力下。在假定的高度，通过冷却回路冷却压缩的承载介质，使其凝结并由此回复到非气态。回复到非气态后，承载介质可用于任何期望的使用。由冷却回路接收的热量被继续使用，其有助于在压缩之前的任何期望位置对承载介质进行加热。

承载介质的压缩使得热量从承载介质被供应到处于高温的冷却回路。这提供了如下优点，冷却回路中的热能的再循环可更加简单。特别是，在高温时获得热量使得可以不采用热泵。

气态承载介质的压缩可在任何期望的位置进行。因此，可以在将非气态承载介质转化成气态承载介质之后立即发生。就所述装置而言，压缩部件可为了这个目的而被设置在腔中并直接邻接蒸发室。替代地，压缩可恰在将压缩的气态承载介质再次转化成非气态承载介质之前发生。就所述装置而言，压缩部件可为了这个目的而被设置在腔中并恰在预定高度之下。作为另一种替代方式，压缩可在将非气态承载介质转化成气态承载介质以及将压缩的气态承载介质再次转化成非气态承载介质中间的任何期望点发生。就所述装置而言，压缩部件可为了这个目的而被设置腔中并位于蒸发室和预定高度之间的部分上的任何期望高度。

压缩的非气态承载介质可在任意期望时刻再次减压。如果压缩的非气态承载介质将在一回路中转化回气态承载介质，则减压至少在再次转化之前发生。在非气态承载介质减压过程中，所述承载介质继续冷却。在减压过程中释放的能量可以各种方式使用，使得损耗的能量尽量小。

对压缩的气态承载介质减压允许例如驱动涡轮机。这在预定高度处发生，但在任何期望的其它高度也同样，特别是在较低的高度。所述的装置可具有由此形成的涡轮机。

替代地或附加地，可使恢复的非气态承载介质从较高的高度下落到较低的高度，使得在较低高度处的非气态承载介质通过其动能驱动涡轮机。对于装置而言，可以提供用于该目的的下落路径，该下落路径被形成为使恢复的非气态承载介质从较高的高度下落到较低的高度，还可以提供涡轮机，该涡轮机设置在所述较低的高度处并且被形成为至少通过来自下落的承载介质的动能来驱动。