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1. (WO2018078062) DISPOSITIF D’ACCUMULATION D’ÉNERGIE ET PROCÉDÉ D’ACCUMULATION D’ÉNERGIE
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N° de publication : WO/2018/078062 N° de la demande internationale : PCT/EP2017/077533
Date de publication : 03.05.2018 Date de dépôt international : 26.10.2017
CIB :
F01K 3/00 (2006.01) ,F01K 3/06 (2006.01) ,F01K 25/00 (2006.01)
[IPC code unknown for F01K 3][IPC code unknown for F01K 3/06][IPC code unknown for F01K 25]
Déposants :
ORTMANN, Peter [DE/CH]; CH
GRAF, Werner [CH/CH]; CH
Inventeurs :
ORTMANN, Peter; CH
GRAF, Werner; CH
Mandataire :
DR. GRAF & PARTNER AG INTELLECTUAL PROPERTY; Herrenacker 15 Postfach 518 8201 Schaffhausen, CH
Données relatives à la priorité :
16195878.026.10.2016EP
Titre (EN) ENERGY STORAGE DEVICE AND METHOD FOR STORING ENERGY
(FR) DISPOSITIF D’ACCUMULATION D’ÉNERGIE ET PROCÉDÉ D’ACCUMULATION D’ÉNERGIE
(DE) ENERGIESPEICHERVORRICHTUNG SOWIE VERFAHREN ZUR SPEICHERUNG VON ENERGIE
Abrégé :
(EN) The energy storage device (1) for storing energy comprises: a high-temperature regenerator (120) containing a solid, particularly porous storage material (S); a working gas (A) as the heat transfer medium to transfer heat between the storage material (S) and the working gas (A) flowing through; and a charging circuit (100) and a discharging circuit (200) for the working gas (A). The charging circuit (100) is designed such that starting from a pre-heating unit (151) at least one first heat transfer duct of a recuperator (130), a first compressor (HO), the high-temperature regenerator (120), a second heat transfer duct of the recuperator (130) and then a first expander (140) are interconnected, thus forming a circuit, so as to conduct fluid. The first compressor (110) is coupled with the first expander (140), and the first compressor (110) forms part of a first piston machine (K1) and the first expander (140) forms part of a second piston machine (K2), said piston machines (K1, K2) being actuatably operable either as a compressor or as an expander such that the first compressor (110) of the charging circuit (100) forms a second expander (250) in the discharging circuit (200) and that the first expander (140) of the charging circuit (100) forms a second compressor (210) in the discharging circuit (200). The high-temperature regenerator (120) can be operatively connected to either the charging circuit (100) or the discharging circuit (200) so as to conduct fluid and can be controlled such that the high-temperature regenerator (120), the compressor and the expander form either part of the charging circuit (100) or part of the discharging circuit (200). The charging circuit (100), the discharging circuit (200) and the high-temperature regenerator (120) have the same working gas (A) so that the working gas (A) comes into direct contact with the storage material of the high-temperature regenerator (120) both in the charging circuit (100) and in the discharging circuit (200).
(FR) L’invention concerne un dispositif d’accumulation d'énergie (1) servant à l’accumulation d’énergie et comprenant : un générateur haute température (120) contenant un matériau accumulateur (S), en particulier poreux, - un gaz de travail (A) en tant que fluide caloporteur permettant un échange de chaleur entre le matériau accumulateur (S) et le gaz de travail (A) traversant ledit matériau, - et un circuit de charge (100) ainsi qu’un circuit de décharge (200) du gaz de travail (A). Le circuit de charge (100) est conçu de telle manière qu’à partir d’un préchauffeur (151), au moins un premier canal d’échange de chaleur d’un récupérateur (130), un premier compresseur (110) du générateur haute température (120), un second canal d’échange de chaleur du récupérateur (130), puis un premier détendeur (140) sont en communication fluidique les uns avec les autres et forment ainsi un circuit. Le premier compresseur (110) est raccordé au premier détendeur (140), le premier compresseur (110) constitue une partie d’une première machine à piston (K1) et le premier détendeur (140) une partie d’une seconde machine à piston (K2), et les machines à piston (K1, K2) peuvent être commandées pour pouvoir fonctionner soit en tant que compresseur soit en tant que détendeur de telle manière que le premier compresseur (110) du circuit de charge (100) forme un second détendeur (250) dans le circuit de décharge (200) et que le premier détendeur (140) du circuit de charge (100) forme un second compresseur (210) dans le circuit de décharge (200). Le générateur haute température (120) peut être commandé pour être mis en communication fluidique soit avec le circuit de charge (100) soit avec le circuit de décharge (200) de telle manière que le générateur haute pression (120), le compresseur ainsi que le détendeur constituent soit une partie du circuit de charge (100) soit une partie du circuit de décharge (200). Le circuit de charge (100), le circuit de décharge (200) et le générateur haute température (120) présentent le même gaz de travail (A), de sorte que le gaz de travail (A) entre en contact direct avec le matériau accumulateur du générateur haute pression (120) à la fois dans le circuit de charge (100) et dans le circuit de décharge (200).
(DE) Die Energiespeichervorrichtung (1) zur Speicherung von Energie, umfasst: - einen Hochtemperaturregenerator (120) enthaltend ein festes, insbesondere poröses Speichermaterial (S), - ein Arbeitsgas (A) als Wärmeträgermedium, um zwischen dem Speichermaterial (S) und dem durchströmenden Arbeitsgas (A) Wärme auszutauschen, und - einen Ladekreislauf (100) sowie einen Entladekreislauf (200) für das Arbeitsgas (A), wobei der Ladekreislauf (100) derart ausgebildet ist, dass ausgehend von einem Vorwärmer (151) zumindest ein erster Wärmetauschkanal eines Rekuperators (130), ein erster Verdichter (HO), der Hochtemperaturregenerator (120), ein zweiter Wärmetauschkanal des Rekuperators (130), und danach ein erster Expander (140) unter Ausbildung eines Kreislaufs Fluid leitend miteinander verbunden sind, und wobei der erste Verdichter (110) mit dem ersten Expander (140) gekoppelt ist, und wobei der erste Verdichter (110) Teil einer ersten Kolbenmaschine (K1) bildet und der erste Expander (140) Teil einer zweiten Kolbenmaschine (K2) bildet, wobei die Kolbenmaschinen (K1, K2) derart ansteuerbar entweder als Verdichter oder als Expander betreibbar sind, dass der erste Verdichter (110) des Ladekreislaufs (100) im Entladekreislauf (200) einen zweite Expander (250) bildet, und dass der erste Expander (140) des Ladekreislaufs (100) im Entladekreislauf (200) einen zweiten Verdichter (210) bildet, und wobei der Hochtemperaturregenerator (120) derart ansteuerbar entweder mit dem Ladekreislauf (100) oder dem Entladekreislauf (200) Fluid leitend verbindbar ist, dass der Hochtemperaturregenerator (120), der Verdichter sowie der Expander entweder ein Teil des Ladekreislaufs (100) oder ein Teil des Entladekreislaufs (200) bilden, und wobei der Ladekreislauf (100), der Entladekreislauf (200) und der Hochtemperaturregenerator (120) dasselbe Arbeitsgas (A) aufweisen, sodass das Arbeitsgas (A) sowohl im Ladekreislauf (100) als auch im Entladekreislauf (200) in direkten Kontakt mit dem Speichermaterial des Hochtemperaturregenerators (120) kommt.
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Langue de publication : allemand (DE)
Langue de dépôt : allemand (DE)