[发明专利]用于运行热化学的储热器的方法

说明书

本发明涉及一种用于运行热化学的储热器(2)的方法，其中，通过装载(100)热化学的储热器(2)产生第一水蒸汽(40)并且将第一水蒸汽输入热交换器(4)，其中，第一水蒸汽(40)借助热交换器(4)在至少部分排放其热能的情况下至少部分地冷凝成水(41)，并且接着将水(41)置于压力下。按照本发明，处于压力下的水(41)被回引至热交换器(4)并且在至少部分地吸收之前排放的热能的情况下至少部分地蒸发成第二水蒸汽(42)，所述第二水蒸汽(42)至少部分地储存在蒸汽存储器(8、9)中。

本发明涉及一种用于运行、尤其是用于装载和卸载热化学的储热器的方法。

导致本发明的工作由欧盟的第七框架计划[FP7/2007-2013]以资助协议n°282889进行资助。

在太阳热发电站中，例如可以借助抛物形槽接收器或者塔式接收器由太阳照射获取热能。在此，将热能传递至与蒸汽循环热学耦连的流体。因此，借助蒸汽循环可以将热能、也就是高温热转换为电能。

然而，电能的产生直接与太阳照射耦合。为了将电能的产生与太阳照射脱耦，按照现有技术将热学的储热器集成在太阳热发电站的蒸汽循环中。热学的储热器可以根据类型和尺寸补偿短时间(多云)的和/或中等时间(夜晚)的太阳照射暂停。按照现有技术，例如将混凝土存储器、盐存储器或者高压水存储器设置为热学的储热器。

本发明所要解决的技术问题在于，借助热化学的储热器实现有效地存储热能。

该技术问题通过具有独立权利要求1所述特征的方法解决。在从属权利要求中给出了本发明的有利的设计方案和扩展设计。

在按照本发明的用于运行热化学的储热器的方法中，在第一步骤中，通过装载热化学的储热器产生第一水蒸汽。在第二步骤中，将第一水蒸汽输入热交换器。在第三步骤中，第一水蒸汽借助热交换器在至少部分排放其热能的情况下至少部分地冷凝成水。在接下来的第四步骤中，接着将水置于压力中。换而言之，在第四步骤中提高水的压力。接着按照本发明在第五步骤中将处于压力中的水回引至热交换器。在第六步骤中，处于压力中的水在至少部分地吸收之前在第三步骤中排放的热能的情况下至少部分地蒸发成第二水蒸汽。在第七步骤中，所述第二水蒸汽至少部分地储存在蒸汽存储器中。

因此，对在装载时形成的水蒸汽(第一水蒸汽)进行回收式的冷却。接着将由此至少部分液化的第一水蒸汽置于压力中，也就是提高压力，并且使之接着回收式地在至少部分吸收在回收式冷却时排放的热能的情况下再次被加热或者过热。按照本发明由此产生相对第一水蒸汽提高了压力水平的水蒸汽(第二水蒸汽)。

按照本发明，以第二水蒸汽的形式存储第一水蒸汽，第二水蒸汽具有比第一水蒸汽更高的压力。由此，相对于直接存储第一水蒸汽有利地减小了蒸汽存储器的存储器体积。第二水蒸汽的压力越高，蒸汽存储器所需的存储器体积就越小。

按照本发明，在将冷凝的第一水蒸汽(水)置于压力中(提高压力)之前，借助热交换器回收第一水蒸汽的一部分热能并且传递至处于压力中的水以产生第二水蒸汽。由此改善了方法的能效。此外，有利地降低了用于提高水的压力所需的能量并且实现了以第二水蒸汽的形式节省存储器体积地存储第一水蒸汽。

按照本发明的方法尤其适用于存储例如太阳热发电站的高温热。

在本发明的一种特别有利的扩展设计中，在卸载热化学的储热器时，将第二水蒸汽输入热化学的储热器中。

由此有利地通过第二水蒸汽提供用于卸载热化学的储热器所需的水蒸气。通常，在卸载时输入热化学的储热器中的水蒸气(第二水蒸汽)需要具有比在装载时产生的水蒸汽(第一水蒸汽)更大的压力。所述更大的压力有利地通过提高水的压力并且由此通过第二水蒸汽实现。由此有利地将在装载时产生的水蒸汽(第一水蒸汽)的存储与在卸载时对水蒸汽(第二水蒸汽)的压力的要求协同式地相结合。

按照本发明的一种有利的扩展设计，将Ruths式蓄汽器用作蒸汽存储器。