利用具有扩展热相互作用区域的换热器装置进行热能储存和回收

摘要

一种热能储存和回收设备（100、300）包括：换热器装置（110、310），其被配置为用于导引换热器装置第一端（112a）与第二端（114a）之间的传热介质流；储热材料（108），其以下述方式围绕换热器装置，即：使得形成热相互作用区域，以将传热介质与储热材料热耦接；以及控制单元，用于控制设备的操作。换热器装置适于a）如果设备处于储热材料从传热介质接收热能的第一操作模式，则将传热介质从第一端传输到第二端，以及b）如果设备处于储热材料向传热介质释放热能的第二操作模式，则将传热介质从第二端传输到第一端。热相互作用区域至少具有沿传热介质的传输方向的下述物理长度，并且控制单元被配置为以下述方式操作所述设备，即：使得当在设备中用热传热介质储存热能时或用冷传热介质回收热能时，存在一区域（R），其中此区域的传热介质的入口和出口温度保持恒定。此外描述了相应的方法和包括这种设备的系统。

主权项

一种热能储存和回收设备，包括：换热器装置（110、310、410、810），其被配置为用于导引所述换热器装置（110、310、410）的第一端（112a）与所述换热器装置（110、310、410、810）的第二端（114a）之间的传热介质流，储热材料（108、808），其以下述方式围绕所述换热器装置（110、310、410、810），即：形成热相互作用区域以便将所述传热介质与所述储热材料（108、808）热耦接，以及控制单元，用于控制所述热能储存和回收设备的操作， 其中，所述换热器装置（110、310、410、810）适于：a）如果所述热能储存和回收设备（100、300、400、500、800）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、808）应从所述传热介质接收热能，以及b）如果所述热能储存和回收设备（100、300、400、500、800）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、808）应向所述传热介质释放热能，并且 其中，所述热相互作用区域至少具有沿所述传热介质的传输方向的足够长的物理长度，并且控制单元被配置为以下述方式操作所述热能储存和回收设备，即：使得当在所述热能储存和回收设备中用热传热介质储存热能时或用冷传热介质回收热能时，存在一区域（R），其中此区域（R）的传热介质的入口温度和出口温度保持恒定。