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DE08853479T1 - SAVING / TRANSPORTING ENERGY - Google Patents

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DE08853479T1
DE08853479T1 DE08853479T DE08853479T DE08853479T1 DE 08853479 T1 DE08853479 T1 DE 08853479T1 DE 08853479 T DE08853479 T DE 08853479T DE 08853479 T DE08853479 T DE 08853479T DE 08853479 T1 DE08853479 T1 DE 08853479T1
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reactor
interior
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Göran Bolin
Karin Thunman
Ray Hammarland Olsson
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ClimateWell AB
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Abstract

Installation zum Speichern und/oder Transportieren von Energie, mit einer Ladestation (50), einer Entladestation (70) und einem Speicherteil,
– wobei die Ladestation (50) und der Speicherteil Kopplungsvorrichtungen (52, 53, 57) aufweisen, um in ihnen angeordnete Innenräume miteinander zu verbinden,
– wobei die Entladestation (70) und der Speicherteil Kopplungsvorrichtungen (71, 72, 75) aufweisen, um in ihnen angeordnete Innenräume miteinander zu verbinden,
– wobei der Speicherteil in einem Innenraum eine aktive Substanz (2) zur Interaktion mit einer flüchtigen Flüssigkeit durch Absorption und Desorption der Flüssigkeit aufweist,
dadurch gekennzeichnet,
– dass der Speicherteil als ein Reaktorteil (1) einer chemischen Wärmepumpe ausgebildet ist, wobei die aktive Substanz (2) in dem Reaktorteil (1) und die flüchtige Flüssigkeit derart gewählt sind, dass die flüchtige Flüssigkeit bei einer ersten Temperatur von der aktiven Substanz (2) absorbiert werden kann und bei einer zweiten, höheren Temperatur von der aktiven Substanz (2) desorbiert werden kann, wobei...Installation for storing and / or transporting energy, comprising a charging station (50), an unloading station (70) and a storage part,
- wherein the charging station (50) and the memory part have coupling devices (52, 53, 57) in order to connect interior spaces arranged in them,
- wherein the unloading station (70) and the storage part have coupling devices (71, 72, 75) for connecting interior spaces arranged in them,
Wherein the storage part in an internal space has an active substance (2) for interaction with a volatile liquid by absorption and desorption of the liquid,
characterized,
In that the storage part is formed as a reactor part (1) of a chemical heat pump, wherein the active substance (2) in the reactor part (1) and the volatile liquid are selected such that the volatile liquid is at a first temperature of the active substance ( 2) can be absorbed and desorbed at a second, higher temperature of the active substance (2), wherein ...

Claims (17)

Installation zum Speichern und/oder Transportieren von Energie, mit einer Ladestation (50), einer Entladestation (70) und einem Speicherteil, – wobei die Ladestation (50) und der Speicherteil Kopplungsvorrichtungen (52, 53, 57) aufweisen, um in ihnen angeordnete Innenräume miteinander zu verbinden, – wobei die Entladestation (70) und der Speicherteil Kopplungsvorrichtungen (71, 72, 75) aufweisen, um in ihnen angeordnete Innenräume miteinander zu verbinden, – wobei der Speicherteil in einem Innenraum eine aktive Substanz (2) zur Interaktion mit einer flüchtigen Flüssigkeit durch Absorption und Desorption der Flüssigkeit aufweist, dadurch gekennzeichnet, – dass der Speicherteil als ein Reaktorteil (1) einer chemischen Wärmepumpe ausgebildet ist, wobei die aktive Substanz (2) in dem Reaktorteil (1) und die flüchtige Flüssigkeit derart gewählt sind, dass die flüchtige Flüssigkeit bei einer ersten Temperatur von der aktiven Substanz (2) absorbiert werden kann und bei einer zweiten, höheren Temperatur von der aktiven Substanz (2) desorbiert werden kann, wobei die aktive Substanz (2) bei der ersten Temperatur einen festen Zustand aufweist, aus dem die aktive Substanz (2), wenn sie die flüchtige Flüssigkeit und deren Dampfphase absorbiert, unmittelbar oder direkt teilweise in einen flüssigen Zustand oder ei ne Lösungsphase übergeht, und bei der zweiten Temperatur einen flüssigen Zustand aufweist oder in einer Lösungsphase existiert, aus dem die aktive Substanz (2), wenn sie die flüchtige Flüssigkeit und insbesondere deren Dampfphase freigibt, direkt teilweise in einen festen Zustand übergeht, und der Reaktorteil (1) eine Matrix (13) für die aktive Substanz enthält, so dass die aktive Substanz (2) sowohl in ihrem festen Zustand als auch in ihrer flüssigen Phase oder Lösungsphase an der Matrix (13) gehalten und/oder an diese gebunden ist, – dass die Ladestation (50) einen Kondensator (3') oder eine ähnliche Vorrichtung aufweist, um, wenn der Speicherteil mit der Ladestation (50) verbunden ist und der Innenraum des Reaktorteils (1) mit einem Innenraum des Kondensators (3') oder der ähnlichen Vorrichtung kommuniziert, aus dem Reaktorteil (1) die Gasphase der flüchtigen Flüssigkeit zu empfangen oder diese zu entfernen, so dass der Reaktorteil (1) in der gleichen Weise wie bei einer chemischen Wärmepumpe geladen wird, wobei die aktive Substanz (2) dann durch Desorption der flüchtigen Flüssigkeit in einen Ladezustand versetzt wird, und – dass die Entladestation (70) einen Evaporator (3'') aufweist, der in einem Innenraum eine Quantität der flüchtigen Flüssigkeit in ihrer kondensierten Form enthält, um, wenn der Speicherteil mit der Entladestation (70) verbunden ist und der Innenraum des Reaktorteils (1) mit dem Innenraum des Evaporators (3'') kommuniziert, eine Gasphase der flüchtigen Flüssigkeit in den Reaktorteil zu übertragen, so dass der Reaktorteil (1) in der gleichen Weise wie bei einer chemischen Wärmepumpe entladen wird, wobei die aktive Substanz (2) dann durch Absorption der flüchtigen Flüssigkeit in einen Entladezustand versetzt wird.Installation for storing and / or transporting energy, with a charging station ( 50 ), an unloading station ( 70 ) and a storage part, - wherein the charging station ( 50 ) and the memory part coupling devices ( 52 . 53 . 57 ) in order to connect interior spaces arranged in them, - wherein the unloading station ( 70 ) and the memory part coupling devices ( 71 . 72 . 75 ) in order to connect interior spaces arranged in them, wherein the storage part in an interior space is an active substance ( 2 ) for the interaction with a volatile liquid by absorption and desorption of the liquid, characterized in that - the storage part is used as a reactor part ( 1 ) is formed of a chemical heat pump, wherein the active substance ( 2 ) in the reactor part ( 1 ) and the volatile liquid are selected such that the volatile liquid is at a first temperature of the active substance ( 2 ) and at a second, higher temperature of the active substance ( 2 ) can be desorbed, wherein the active substance ( 2 ) at the first temperature has a solid state from which the active substance ( 2 ), when it absorbs the volatile liquid and its vapor phase, passes directly or directly partially into a liquid state or a solution phase, and at the second temperature has a liquid state or exists in a solution phase, from which the active substance ( 2 ), when it releases the volatile liquid and in particular its vapor phase, passes directly partly into a solid state, and the reactor part ( 1 ) a matrix ( 13 ) contains for the active substance, so that the active substance ( 2 ) in its solid state as well as in its liquid phase or solution phase on the matrix ( 13 ) and / or bound to it, - that the charging station ( 50 ) a capacitor ( 3 ' ) or a similar device in order, when the storage part with the charging station ( 50 ) and the interior of the reactor part ( 1 ) with an interior of the capacitor ( 3 ' ) or similar device, from the reactor part ( 1 ) to receive or remove the gas phase of the volatile liquid, so that the reactor part ( 1 ) is charged in the same manner as a chemical heat pump, the active substance ( 2 ) is then put into a state of charge by desorption of the volatile liquid, and - that the unloading station ( 70 ) an evaporator ( 3 '' ), which contains in an interior space a quantity of the volatile liquid in its condensed form in order, when the storage part with the unloading station ( 70 ) and the interior of the reactor part ( 1 ) with the interior of the evaporator ( 3 '' ) communicates to transfer a gas phase of the volatile liquid into the reactor part, so that the reactor part ( 1 ) is discharged in the same way as a chemical heat pump, the active substance ( 2 ) is then transferred to a discharge state by absorption of the volatile liquid. Installation nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Matrix (13) aus einem Material besteht, das aus der Gruppe gewählt ist, zu der zählen: ein inertes Material, ein inertes Material mit mindestens einem Aluminiumoxid, ein Material mit Poren, die für die flüchtige Flüssigkeit permeabel sind und in die die aktive Substanz (2) appliziert wird, ein Material mit einer Oberfläche, an welche die aktive Substanz (2) in ihrem flüssigen Zustand gebunden werden kann, insbesondere mit einer Oberfläche, die von der aktiven Substanz (2) in ihrem flüssigen Zustand und/oder der flüchtigen Flüssigkeit in ihrem flüssigen Zustand benetzt ist, ein Material, das separate Partikel aufweist, und ein Pulver oder ein komprimiertes Fasermaterial.Installation according to claim 1, characterized in that the matrix ( 13 ) is made of a material selected from the group consisting of: an inert material, an inert material containing at least one alumina, a material having pores which are permeable to the volatile liquid and into which the active substance ( 2 ), a material having a surface to which the active substance ( 2 ) can be bound in its liquid state, in particular with a surface derived from the active substance ( 2 ) in its liquid state and / or the volatile liquid in its liquid state, a material comprising separate particles, and a powder or a compressed fiber material. Installation nach einem der Ansprüche 1–2, dadurch gekennzeichnet, dass die Matrix (13) in Form einer auf eine Oberfläche des ersten Wärmetauschers applizierten Materialschicht ausgebildet ist.Installation according to one of claims 1-2, characterized in that the matrix ( 13 ) is formed in the form of a material applied to a surface of the first heat exchanger material layer. Installation nach einem der Ansprüche 1–3, dadurch gekennzeichnet, dass die Matrix (13) zusammen mit der in ihr gehaltenen aktiven Substanz (2) in einer Rückhaltestruktur gehalten ist, insbesondere in einer Netzvorrichtung, die mindestens ein Netz oder ein Gewebe aus Fasermaterial aufweist.Installation according to one of claims 1-3, characterized in that the matrix ( 13 ) together with the active substance held in it ( 2 ) is held in a retaining structure, in particular in a net device comprising at least one net or a web of fibrous material. Installation nach einem der Ansprüche 1–4, dadurch gekennzeichnet, dass der Kondensator oder die ähnliche Vorrichtung eine Vakuumpumpe aufweist.Installation according to one of claims 1-4, characterized that the capacitor or the like Device comprises a vacuum pump. Installation nach einem der Ansprüche 1–5, dadurch gekennzeichnet, dass der Speicherteil einen Behälter aufweist, in dem mindestens ein Reaktorgefäß platziert ist.Installation according to one of claims 1-5, characterized that the storage part is a container in which at least one reactor vessel is placed. Installation nach einem der Ansprüche 1–6, dadurch gekennzeichnet, dass der Speicherteil einen Behälter aufweist, in dem mehrere Reaktorgefäße platziert und miteinander verbunden sind.Installation according to one of claims 1-6, characterized that the storage part is a container in which several reactor vessels are placed and each other are connected. Installation nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die mehreren Reaktorgefäße im Wesentlichen identische Röhreneinheiten aufweisen, die an einem Ende durch ein Kollektorrohr miteinander verbunden sind.Installation according to claim 7, characterized that the several reactor vessels essentially identical tube units having, at one end by a collector tube with each other are connected. Installation nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die mehreren Reaktorgefäße im Wesentlichen identische plattenförmige Einheiten aufweisen, die an einem Ende durch ein Kollektorrohr miteinander verbunden sind.Installation according to claim 7, characterized that the several reactor vessels essentially identical plate-shaped Having units at one end by a collector tube with each other are connected. Installation nach einem der Ansprüche 6–9, dadurch gekennzeichnet, dass das mindestens eine Reaktorgefäß oder die mehreren Reaktorgefäße zum Wärmeaustausch mit einem externen Medium angeordnet sind, das, wenn der Speicherteil mit einer Ladestation (50) oder einer Entladestation (70) verbunden ist, in dem Behälter um die einzelnen Reaktorgefäße herum zirkulieren kann.Installation according to one of claims 6-9, characterized in that the at least one reactor vessel or the plurality of reactor vessels for heat exchange with an external medium are arranged, which, when the storage part with a charging station ( 50 ) or an unloading station ( 70 ), in which container can circulate around the individual reactor vessels. Installation nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Behälter zwei Verbindungsrohre enthält, die derart angeordnet sind, dass sie, wenn der Speicherteil mit einer Ladestation (50) oder einer Entladestation (70) verbunden ist, einem in dem Behälter um die mehre ren Reaktorgefäße herum angeordneten Raum ein externes Medium zum Wärmeaustausch mit den mehreren Reaktorgefäßen zuführen bzw. das externe Medium aus dem Raum entfernen.Installation according to claim 10, characterized in that the container contains two connecting tubes, which are arranged such that, when the storage part with a charging station ( 50 ) or an unloading station ( 70 ), an external medium in the container around the several ren reactor vessels around an external medium for heat exchange with the multiple reactor vessels supply or remove the external medium from the room. Installation nach einem der Ansprüche 1–11, dadurch gekennzeichnet, dass die Ladestation (50) und die Entladestation (70) die gleiche Station sind, d. h. miteinander identisch sind.Installation according to one of claims 1-11, characterized in that the charging station ( 50 ) and the unloading station ( 70 ) are the same station, ie are identical to each other. Verfahren zum Speichern und/oder Transportieren von Energie und zur Herstellung sauberer Mengen einer flüchtigen Flüssigkeit, insbesondere Wasser, bei dem – ein Speicherteil, der in einem Innenraum eine aktive Substanz (2) zur Interaktion mit der flüchtigen Flüssigkeit durch deren Absorption und Desorption enthält, mit Energie beschickt wird, um die aktive Substanz (2) in ihren Ladezustand zu versetzen, in der sie keine absorbierte flüchtigen Flüssigkeit aufweist, – der Speicherteil anschließend entladen wird, um die aktive Substanz (2) in ihren Entladezustand zu versetzen, in der sie absorbierte flüchtige Flüssigkeit aufweist, um die gespeicherte Energie zu verwenden, dadurch gekennzeichnet, – dass beim Versetzen der aktiven Substanz (2) in ihren Ladezustand, in dem sie keine absorbierte flüchtige Flüssigkeit aufweist, die absorbierte flüchtige Flüssigkeit in ihre Gasphase versetzt wird, die nach dem Kondensieren eine Quantität sauberer flüchtiger Flüssigkeit ergibt.Method for storing and / or transporting energy and for producing clean quantities of a volatile liquid, in particular water, in which - a storage part which contains in an interior an active substance ( 2 ) to interact with the volatile liquid through its absorption and desorption is charged with energy to the active substance ( 2 ) in its state of charge, in which it has no absorbed volatile liquid, - the storage part is then discharged to the active substance ( 2 ) in its discharge state in which it has absorbed volatile liquid in order to use the stored energy, characterized in that - when the active substance is displaced ( 2 ) in its state of charge, in which it has no absorbed volatile liquid, the absorbed volatile liquid is added to its gas phase, which results in a quantity of clean volatile liquid after condensing. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass, wenn der Speicherteil entladen wird, um die aktive Substanz (2) in ihren Entladezustand zu versetzen, die in dem Speicherteil gespeicherte Energie zur Wärme- oder Kühlungszufuhr verwendet wird.Method according to claim 13, characterized in that, when the storage part is discharged, the active substance ( 2 ) to put in their discharge state, the energy stored in the storage part is used for heat or cooling supply. Verfahren nach einem der Ansprüche 13–14, dadurch gekennzeichnet, dass, nachdem der Speicherteil mit Energie beschickt worden ist, um die aktive Substanz (2) in ihren Ladezustand zu versetzen, der Speicherteil separat oder im Abstand von dem Ort gelagert wird, an dem die Beschickung mit Energie durchgeführt worden ist, und/oder der Speicherteil von diesem Ort wegtransportiert wird.Method according to one of claims 13-14, characterized in that after the storage part has been charged with energy to the active substance ( 2 ), the storage part is stored separately or at a distance from the place where the charge has been carried out with energy, and / or the storage part is transported away from this location. Verfahren nach einem der Ansprüche 13–15, dadurch gekennzeichnet, dass beim Entladen der aktiven Substanz der Speicherteil mit einer Entladestation (70) verbunden ist, die einen Evaporator aufweist, dass ein Innenraum eine Quantität der flüchtigen Flüssigkeit in ihrem kondensierten Zustand enthält, insbesondere eine Quantität der flüchtigen Flüssigkeit in unsauberer Form, um, wenn der Innenraum des Speicherteils mit dem Innenraum des Evaporators kommuniziert, zu dem Speicherteil eine reine Gasphase der flüchtigen Flüssigkeit zu übertragen, so dass die aktive Substanz (2) in dem Speicherteil in der gleichen Weise wie bei einer chemischen Wärmepumpe entladen wird.Method according to one of claims 13-15, characterized in that during unloading of the active substance of the storage part with an unloading station ( 70 ) having an evaporator such that an internal space contains a quantity of the volatile liquid in its condensed state, in particular a quantity of the volatile liquid in improper form, to communicate with the storage portion when the interior of the storage portion communicates with the interior of the evaporator to transfer a pure gas phase of the volatile liquid, so that the active substance ( 2 ) is discharged in the storage part in the same manner as a chemical heat pump. Verfahren nach einem der Ansprüche 13–16, dadurch gekennzeichnet, dass beim Laden der aktiven Substanz der Speicherteil mit einer Ladestation (50) verbunden ist, die einen Kondensator (3') aufweist, um, wenn der Innenraum des Speicherteils mit dem Innenraum des Kondensators (3') kommuniziert, aus dem Speicherteil die Gasphase der flüchtigen Flüssigkeit zu empfangen und in deren flüssige Phase zu kondensieren, so dass die aktive Substanz (2) in dem Speicherteil in der gleichen Weise wie bei einer chemischen Wärmepumpe geladen wird, wobei die aktive Substanz (2) durch Desorption der flüchtigen Flüssigkeit in einen Ladezustand versetzt wird, woraufhin der Innenraum des Kondensators (3') eine Quantität der flüchtigen Flüssigkeit in ihrer reinen Form enthält.Method according to one of claims 13-16, characterized in that when loading the active substance of the storage part with a charging station ( 50 ), which is a capacitor ( 3 ' ), when the interior of the storage part with the interior of the capacitor ( 3 ' ) communicates from the storage part to receive the gas phase of the volatile liquid and to condense in its liquid phase, so that the active substance ( 2 ) is charged in the storage part in the same way as a chemical heat pump, the active substance ( 2 ) is put into a state of charge by desorption of the volatile liquid, whereupon the interior of the capacitor ( 3 ' ) contains a quantity of the volatile liquid in its pure form.
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