[发明专利]填充式岩床热能储存设备

权利要求书

1.一种填充式岩床热能储存设备，包括不受约束的岩石堆，其随着变化的温度自由地膨胀和收缩而不产生显著的应力；并且具有在所述岩床上方的热流体的入口和出口空间，以及由格栅和较大的岩石或者仅由较大的岩石支撑的、朝向所述岩床的底部的冷流体的入口和出口空间，在两个空间之间，流体能够在所述岩床的加热期间向下发生流动并在所述岩床的冷却期间向上发生流动，而且所述岩床由隔热的拱形顶盖完全遮蔽。

2.一种填充式岩床热能储存设备，包括：被单独的岩石单元的岩床分隔的第一空间和第二空间，以使工作流体能够通过形成所述岩床的岩石单元之间的空隙在所述第一空间和第二空间之间流动，从而在使用中提供向所述岩床或者自所述岩床的热传递；以及与所述第一空间和第二空间中的每个相关联的用于工作流体流入或流出所述第一空间和第二空间的至少一个连通管道，所述能量储存设备的特征在于，所述岩床的形式为岩石堆，并且所述第一空间形成在所述堆的上表面和从所述堆的所述上表面向上间隔开的外壳之间，而且所述第二空间大致朝向所述岩石堆的底部形成。

3.如权利要求2所述的填充式岩床热能储存设备，其中所述外壳具有顶盖、壁和地板。

4.如权利要求3所述的填充式岩床热能储存设备，其中所述地板具有较低的中心区域以及略微倾斜的侧部端部区域，所述侧部端部区域以平缓的斜率朝向支撑所述顶盖的下侧壁或者朝向端壁向上延伸。

5.如权利要求3或4所述的填充式岩床热能储存设备，其中所述第一封闭空间由所述岩石堆的上表面和所述顶盖限定。

6.如权利要求3至5中任一项所述的填充式岩床热能储存设备，其中所述第二封闭空间由形式为一个或多个通道或隧道的内腔的表面限定，所述一个或多个通道或隧道由所述岩石堆的底表面的一部分和所述外壳的地板的一部分限定。

7.如权利要求6所述的填充式岩床热能储存设备，其中所述岩石堆的所述底表面包括支撑格栅和较大的岩石，以支撑所述填充床的所述岩石并保持所述第二空间。

8.如前述任一项权利要求所述的填充式岩床热能储存设备，其中所述第一空间和第二空间中的一个或两者具有与其相关联的至少两个或更多个连通管道，所述连通管道能够被选择性地用于热能吸收过程和热能利用过程。

9.如前述任一项权利要求所述的填充式岩床热能储存设备，其中所述岩床由选自花岗岩、粗玄岩、片麻岩和角页岩的岩石类型的岩石组成。

10.如前述任一项权利要求所述的填充式岩床热能储存设备，其中所述岩石大体上具有相似的尺寸，并且尺寸在10mm至50mm的范围内。

11.如前述任一项权利要求所述的填充式岩床热能储存设备，其中所述岩石为磨圆的或者为压碎的。

12.如前述任一项权利要求所述的填充式岩床热能储存设备，其中所述岩石堆具有平坦的顶部和以自然休止角向下倾斜的侧部。