[发明专利]基于传热介质传输的逆流原理的热能储存和回收

权利要求书

1. 一种热能储存设备（100），包括：

换热器装置（110），其被配置为用于导引所述换热器装置（110）的第一端（112a）与所述换热器装置（110）的第二端（114a）之间的传热介质流，以及

围绕所述换热器装置（110）的储热材料（108），

其中，所述换热器装置（110）适于：

a）如果所述热能储存设备（100）处于第一操作模式，则将所述传热介质从所述第一端（112a）传输到所述第二端（114a），在该第一操作模式中，所述储热材料（108）应从所述传热介质接收热能，以及

b）如果所述热能储存设备（100）处于第二操作模式，则将所述传热介质从所述第二端（114a）传输到所述第一端（112a），在该第二操作模式中，所述储热材料（108）应向所述传热介质释放热能。

2. 根据前一权利要求所述的热能储存设备，其中，

所述换热器装置（110）包括：

        与所述第一端（112a）相关联的第一换热段（112），

        与所述第二端（114a）相关联的第二换热段（114），

        连接所述第一换热段（112）和所述第二换热段（114）的第一连接段（116），以及

        平行于所述第一连接段（116）地连接所述第一换热段（112）和所述第二换热段（114）的第二连接段（117、118），

其中，这些连接段（116、117、118）中的至少一个包括阀（116a、117a、118a），用于控制通过相应连接段（116、117、118）的传热介质流。

3. 根据前述权利要求之一所述的热能储存设备，其中，

所述储热材料（108）包括固体材料，特别是例如沙子、土壤、灰粉、石块和/或砾石。

4. 根据前述权利要求之一所述的热能储存设备，进一步包括绝热装置（102、104），其用于：

a）使整个热能储存设备（100）与其外界绝热，和/或

b）使所述热能储存设备（100）的不同区域彼此绝热。

5. 根据前述权利要求之一所述的热能储存设备，其中

所述第一端（112a）和所述第二端（114a）位于所述热能储存设备（100）的同一侧。

6. 根据前述权利要求之一所述的热能储存设备，进一步包括：

另一换热器装置，其被配置为用于导引所述另一换热器装置的另一第一端与所述另一换热器装置的另一第二端之间的传热介质流，其中所述另一换热器装置也被所述储热材料围绕。

7. 根据前一权利要求所述的热能储存设备，其中

所述换热器装置和所述另一换热器装置形成了逆流换热器系统，

其中，所述另一换热器装置中的传热介质和所述换热器装置中的传热介质是能够同时传输的，并且

其中，所述另一换热器装置中的传热介质是能够沿相对于所述换热器介质中的传热介质相反的方向传输的。

8. 一种热能储存和回收系统，包括：

根据前述权利要求之一所述的热能储存设备（200、300、600），以及

热产生装置（270、370、670），其与所述热能储存设备（200、300、600）直接或间接连接并且适于加热从所述热能储存设备（200、300、600）已接收的和应传输到所述热能储存设备（200、300、600）的传热介质。

9. 根据前一权利要求所述的热能储存和回收系统，其中，

所述热产生装置包括电锅炉（270、370）和/或热泵（670）。

10. 根据权利要求8至9之一所述的热能储存和回收系统，进一步包括：

热转化装置（240、340、640），其与所述热能储存设备（200、300、600）直接或间接连接并且适于

a）从已经自所述热能储存设备（200、300、600）接收的热传热介质中提取热能，以及

b）将所提取的热能转化为机械能。

11. 根据前一权利要求所述的热能储存和回收系统，其中，

所述热转化装置包括蒸汽涡轮机（240、340）。