[发明专利]蓄热器和储存热量的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种具有蓄热体结构的蓄热器。

背景技术

一种已公知的蓄热器，具有外壳，它被一种蓄热材料、特别是陶瓷材料充满。为了将热量加载到蓄热器中，一种热的介质流被引导穿过上述材料，从而使其加热。为了使热量从蓄热器中释放出来，一种冷的介质流被引导穿过热的材料，从而使这一介质流加热，进而作为热的介质流。所使用的陶瓷材料特别是以陶瓷蜂窝体的形式出现。也可以使用松散材料和/或板状材料。对于介质而言，这些材料具有众多的流道。热量的吸收和热量的释放取决于加载和卸载热量时的能流，而这些能流的大小可以是不同的。这样在蓄热器的蓄热体结构中就会出现局部的温升。在蓄热材料吸收热量时会出现一个热量曲线(Wrmeprofil)，也就是说，在蓄热材料进口侧的温度为最高。蓄热材料的温度沿着朝向蓄热器出口的方向递减。这种温度分布也相应地适用于热量释放的情况。如果蓄热器处于静止状态，即既不吸收也不释放热能，那么蓄热体结构内的温度就会从热侧到冷侧变得均匀。

发明内容

本发明的目的是提供一种具有蓄热体结构的蓄热器，在这种蓄热器上，即使在较长的停机时间内也可以保持一个所需的、特别是水平的和/或垂直的温度分布状态。特别是保持一种可重现的状态，从而运行情况能达到最优状态，并达到很高的效率。

这个目的通过以下方式实现，即蓄热器的蓄热体结构具有至少两个蓄热体元件，它们通过一种介质的穿流实现加载，并分别通过温度分层形成“热端”和“冷端”，同时设有介质清洗装置，它在蓄热器的清洗模式下生成至少一个冷的介质清洗流(Mediumspülstrom)，并将其引入到至少一个蓄热体元件的冷端中，而从上述蓄热体元件的热端流出的、热的介质清洗流则通过至少一条清洗路径进入到至少另一个蓄热体元件的、处于已加载状态的热端中。也就是说，通过这个特别是在蓄热器停机状态下由介质清洗装置生成的介质清洗流，使至少一个蓄热体元件的冷端得到加载。介质清洗流以与介质加载流(Mediumladestrom)相反的方向穿过蓄热体元件。介质加载流在穿过蓄热体元件时已生成一个热量曲线，也就是说，蓄热体元件的进口区域比出口区域热。这样，就从热端到冷端出现温度分层，在这里，冷端对于介质加载流而言就是蓄热体元件的出口区域。相对于介质加载流介质清洗流的温度较低，即它是“冷”的，如果它现在被引导进入已被加载的蓄热体元件的冷端，那么介质清洗流在穿过蓄热体元件的时候就会被加热，并作为热的介质清洗流从上述蓄热体元件的热端流出。这个热的介质清洗流则通过至少一条清洗路径被引入到处于已加载状态的、至少另一个蓄热体元件的热端中。这另一个蓄热体元件的热端就是在通常的加载时被热的介质加载流所加载的那一端。在这另一个蓄热体元件中，“热端”这个状态只有在进行相应的加载时才存在，所以选择了“处于已加载状态的热端”这一表达方式，这并不意味着，当热的介质清洗流进入到另一个蓄热体元件的(热)端时，蓄热体元件必须是已加载的，即必须存在着带有高温的热端。因此，另一个蓄热体元件在这里也可以是没有加载的或部分加载的，也就是说，蓄热体元件不具有温度曲线或是具有相应形成的温度曲线。但较佳的是，这另一个蓄热体元件处于已加载的或至少加载的状态，即从一个蓄热体元件流出的、热的介质清洗流进入到另一个蓄热体元件的热端。按照这种方式，在第一蓄热体元件中已有的、通过加载过程而产生的温度分层将继续存在，因为冷端被冷的介质清洗流“冷却”，而从热端流出的、热的介质清洗流则进入到另一第二蓄热体元件的热端。因此，在第二蓄热体元件中的、热的介质清洗流同样设法保持它的温度曲线，即它的温度分层，因为热的介质清洗流在穿过这另一个蓄热体元件时被冷却，这样，考虑到介质清洗流的穿流方向，这另一个蓄热体的进口侧的温度就高于出口侧。特别是在较长的停机时间内，这种通过介质清洗流进行的清洗反复进行，其中，这另一第二蓄热体元件的冷端优选地被冷的介质清洗流加载，而所述的介质清洗流从第二蓄热体元件的热端流出，并流往第一蓄热体元件的热端。这些过程可反复进行。因此，借助介质清洗流传递的能量来回输送，从而保持了这至少两个蓄热体元件的温度分层。蓄热体元件温度的均匀化因而被避免，这样就存在着可重现的状态，并且有着基本不变的温度分别用于热量的加载和卸载，也就是说，从至少一个第一蓄热体元件的冷端出来的加载流的流出温度始终保持大致不变，而这至少一个第一蓄热体元件卸载时的卸载温度也同样是可重现的，从而使在这之后进行的热能消耗过程能够达到最优的效率。