用于基于流态化床以热形式累积能量的设备与方法

技术领域

本发明主要涉及一种用于以热形式累积能量的设备与方法。特别是，本发明利用了用于累积热能的装置，这些装置使用可流态化固体颗粒床。

背景技术

用于自可再生资源(特别是光伏及风能类型的资源)产生电能的低成本设备是已知的。

在过去十年中，意大利及全世界对光伏设备的使用已显着增加，并且对风力组件的使用也是如此，尤其是考虑到脱碳(使用无CO

此外，为了补偿在其他时间段内来自可再生资源的能量供应不足，需要来自化石燃料或核燃料或来自大型水电厂的能量供应。

此外，电能的成本经受与能源市场趋势有关的相当大的变化，并且当最大值与最小值之间存在相当大的差异时，有机会以最小成本购买电能、累积电能且接着在后续时间以较高值交付。

为了解决上文提及的缺点，有时会依赖于电化学电池，然而，电化学电池并不允许储存重要能级。此外，一些所使用的电化学累积系统是整个生产系统中最关键的要素，这主要是由于它们的使用寿命短，相对于性能而言投资成本高，性能与环境温度息息相关，有火灾的风险，需要调节设备(以保持所希望的温度)，使用污染金属，可用性有限，在操作结束后需要处理，以及在任何情况下，上述在每种环境条件下保证连续供应所需的能量累积的能力有限。

发明内容

本发明提出及解决的技术问题是通过提供一种特别有效的用于以热形式累积能量的设备，特别是保证向最终用户供应电能或热能的操作连续性，来克服上述已知技术的缺点。

上述技术问题由根据权利要求1的设备及根据权利要求21的方法解决。

本发明的优选特征在从属权利要求中阐述。

本发明是基于一种装置，其允许在可流态化固体颗粒床中以热形式累积能量且同时或随后转移和/或转换所累积的能量，以便允许基于最终用户的需求可规划地且可灵活地利用输出的能量。有利地，所累积的能量可再转化成电能或直接以热形式使用，例如用于区域供热或海水淡化设备，或者甚至可以在民用或工业应用中组合使用这两种形式。

在颗粒床中累积的热能由插入于同一床中或热连接至同一床的组件产生，这些组件利用电网中多余的电能，这种多余是由于生产过剩，例如由一个或更多个光伏、风力系统或与不同能源相关联的系统供应的生产过剩，或者由于用户的负载减少。一般而言，所提出的装置以热形式累积来自其他源的电能，例如相对于用户需求而言可用的电能过剩，特别是由风或光伏设备产生的能量。

替代地，或结合刚刚所说明的内容，为了累积热能，可以利用来自几个来源的废热，例如来自钢厂、水泥厂、热电厂或其他工业过程。在此情况下，可通过加热颗粒床的流态化气体或通过将专用热交换器插入此类颗粒床中来利用动力热能。

床的加热组件的所述电力或热力系统可插入至接收颗粒床的同一设备中，或所述系统可相对于该颗粒床处于单独和/或远程位置。

此外，可在加热流态化床的不同阶段中，即针对不同温度范围，使用若干动力源。

加热颗粒床的组件可浸没到床本身中，并且包括例如电阻器、热泵元件等。

浸没到颗粒床中的这种组件或加热元件可提供利用合适的耐高温材料层或屏障(screen)(例如，陶瓷或耐火手段)获得的保护。

在使用电阻器的情况下，众所周知的是，电阻器通过焦耳效应产生热能。在使用热泵的情况下，同样众所周知的是，热泵是能够通过使用电能将热能从具有较低温度的源转移至具有较高温度的源的热机器。具有较低温度的源可以例如由外部环境或由工业过程的热残余(废热)表示。

有利地，加热组件，特别是电阻器和/或热泵的冷凝器，可连接至装置的壳体的基座或侧壁。

颗粒床可包括沙或具有高比热的其他合适材料，或者由沙或具有高比热的其他合适材料组成。在优选的配置中，床的颗粒达到大于等于约600℃的累积温度，并且更优选地包括于约700℃至1000℃的范围内。

如上文所述，床优选地借助用于供应及分布流态化气体(通常为空气)的系统而流态化。

流态化可涉及床的具体操作区，例如与电阻、与热泵的冷凝器或与其他加热组件或整个颗粒床直接接触的区段。有利地，流态化系统可提供可彼此独立地启动的若干流态化单元，和/或提供床的所选部分的独立流态化的可能性，即，流态化的「分区(compartmentation)」。

在另一优选实施例中，加热组件(例如，上文所提及的电阻器)可以布置成加热颗粒床的流态化气体，接着通过所述流态化气体将热能供应至此床。此外，加热组件可加热待在装置的其他点处(例如，在颗粒床的自由表面的区域或自由空域(freeboard)中)供应的气体。

在实施例变型中，加热元件也可以或仅仅例如利用浸没至颗粒床中的管束来加热贯穿热交换器的操作流体或载体，例如空气或水。

在这些变型中，可应用加热元件以加热所述操作流体或气体，特别是高达超过800℃至900℃。

累积设备构造成以如上所述以推迟方式将热能转移至另一组件和/或设备以用于产生及供应电能和/或热能。为此目的，累积装置可包括或关联至以下热交换组件中的一个或更多个：

-热电、热离子和/或热光伏类型的元件，或另外不同类型的元件，其能够将所累积的热能转换成电能；

-热交换器，其容纳在累积装置内且由颗粒床插入或搭接(lap)，其中有操作流体流动，特别是用于供给用于产生电能的热力学循环；

-热交换器，其属于热泵，该热泵扣除去往颗粒床的热能，以让给根据需要使用热能的其他环境；

-热交换器，其一般用于加热流体(通常为蒸汽)，以将热能直接且高效地用于民用、农业或工业用途。

优选地，即使是此类热交换组件(若浸没在颗粒床中或由该颗粒床搭接)，也受到耐高温材料的合适层或屏障(例如陶瓷或耐火手段)保护。

优选地，所述热交换组件可例如借助电开关和/或阀彼此独立地选择性启动，以便根据下游用户对电能和/或热能的实际请求进行干预或去启动。

代替或结合所描述的模式，也可通过直接使用从颗粒床引出的热流态化气体而从累积装置转移热能。完全或部分使用的此类气体优选地借助耐高温的旋风器或陶瓷过滤器除尘，随后将其递送至下游用户。

基于优选实施例，提供累积装置的两个构造，如下文中所说明。

第一实施例是基于将被称作「封闭」的构造，其中颗粒床容纳于不具有朝向外部环境的开口的壳体内。因此，在此构造中，由颗粒床累积的热能完全由上文所提及的加热组件产生。

在第二实施例中，提供将被称作「开放」的构造，其中装置具有设有朝向外部环境的开口的壳体。经由此开口，与由合适光学系统集中的太阳辐射相关联的热能可转移至颗粒床。开口可以允许在无屏障的情况下外部环境与内部环境之间的直接连接，或者可以设有对太阳辐射透明的面板或窗。

这种利用太阳能热势能(可能由定日镜集中)来产生电能的用途在本技术领域中是已知的。特别是，用于基于直接或间接地曝露于太阳辐射的可流态化固体颗粒床累积及转移所述热能的装置例如在WO2013/150347A1及WO2017/021832A1中是已知的。

那么，在此第二实施例中，在流态化床中累积的热能可来自两个方面的贡献：初级能量的贡献，该初级能量诸如由光学系统集中且由流态化床吸收的太阳辐射；以及次级能量的贡献，该次级能量诸如借助与同一可流态化床相关联的加热组件转换成热能的电能。当需要保证热能在任何天气条件下持续地可用于供给需要连续性的工业过程(诸如热淡化)时，这最后一个实施例为特别有利的。

如上所述，所提出的累积系统累积优选地来自可再生资源的热能，以灵活地产生电能和/或热能。该累积系统可使用多个累积装置，该多个累积装置中的每一个都实现了可根据需要倍增以向社区及工业工厂提供24小时/365天的电能和热能服务，并且除了耐久及经济实惠之外，该累积系统表示当前电化学累积系统以及用于产生化石燃料能量的系统的可持续替代方案。

目前所描述的系统可累积可量测量达数十GWh的热能，接着适合于向具有高效率层级的大型涡轮机提供服务。

此外，相比于已知技术，该系统能够为电力网络的稳定性提供重要服务，如上所述，电力网络由于非连续可再生能量连续增加而越来越不稳定，因此，该系统允许放弃基于化石或核源的传统资源。

所提出的系统的另一优点为与纬度无关，这是由于其可通过提供低成本基本服务且对环境及人类健康无环境影响而在任何气候条件下安装于世界上任何国家。

本发明的额外优点、特征及使用模式将从本发明的一些实施例的以下详细描述中变得显而易见，这些实施例是借助示例而非出于限制性目的展示。

附图说明

将参考以下附图，其中：

-图1是关于根据本发明的设备的用于累积及转移热能的装置的第一优选实施例，显示了其纵向截面展示的示意图，该装置在封闭构造中包括插入于可流态化颗粒床中的电阻器且设有热离子、热电和/或热光伏组件以用于将热能直接转化成电能；

-图1-2是关于图1的装置的第一实施例变型，其中使用热泵来代替电阻器；

-图1-3是关于图1的装置的第二实施例变型，其中使用与用于供应流态化气体的回路相关联的加热器来代替电阻器；

-图1-4是关于图1-4的装置的实施例变型，其提供用以加热在插入至颗粒床中的合适热交换器中流动的操作流体(例如，空气或水)的加热器；

-图2是关于根据本发明的设备的用于累积及转移热能的装置的第二优选实施例，显示了其纵向截面展示的示意图，其中在图1的构造中，已添加插入至颗粒床中的热交换器；

-图2-2是关于图1-2的装置的优选实施例变型，显示了其纵向截面展示的示意图，其中已添加插入至颗粒床中的热交换器；

-图2-3是关于图1-3的装置的优选实施例变型，显示了其纵向截面展示的示意图，其中已添加插入至颗粒床中的热交换器；

-图2-4是关于图1-4的装置的优选实施例变型，显示了其纵向截面展示的示意图，其中已添加插入至颗粒床中的热交换器；

-图3是关于根据本发明的设备的用于累积及转移热能的装置的第三优选实施例，显示了其纵向截面展示的示意图，该装置在开放构造中使用电阻器且设有热离子、热电和/或热光伏组件以用于将热能直接转化成电能；

-图3-2是关于图2-2的相同实施例变型，显示了其纵向截面展示的示意图，该相同实施例变型处于开放类型的替代构造中；

-图3-3是关于图2-3的相同实施例变型，显示了其纵向截面展示的示意图，该相同实施例变型处于开放类型的替代构造中；

-图3-4是关于图2-4的相同实施例变型，显示了其纵向截面展示的示意图，该相同实施例变型处于开放类型的替代构造中；

-图4是关于根据本发明的设备的用于累积及转移热能的装置的第四优选实施例，显示了其纵向截面展示的示意图，其中在图3的构造中，已添加插入至颗粒床中的热交换器；

-图4-2是关于图1-2的相同实施例变型，显示了其纵向截面展示的示意图，该相同实施例变型处于开放类型的替代构造中；

-图4-3是关于图1-3的相同实施例变型，显示了其纵向截面展示的示意图，该相同实施例变型处于开放类型的替代构造中；

-图4-4是关于图1-4的相同实施例变型，显示了其纵向截面展示的示意图，该相同实施例变型处于开放类型的替代构造中；

-图5展示根据本发明的优选实施例的能量累积设备的方块图，该能量累积设备包括根据上文所提及的实施例及实施例变型中的任一个的累积装置，这些累积装置分别实现各自的累积模块，该设备由可再生资源供给且插入于现有热电发电厂内部；

-图6展示图5的构造的变型的方块图，其中插入执行蒸汽再过热的涡轮机；

-图7展示根据本发明的另一优选实施例的能量累积设备的方块图，该设备产生电能且包括根据上文所提及的实施例及实施例变型中的任一个的累积装置，这些累积装置分别实现各自的累积模块，该设备由可再生资源供给且其中这些装置代替传统锅炉；

-图8展示根据本发明的额外优选实施例的能量累积设备的方块图，该设备产生热能且包括根据上文所提及的实施例及实施例变型中的任一个的累积装置，这些累积装置分别实现各自的累积模块，该设备由可再生资源供给；且

-图9展示根据本发明的优选实施例的累积设备布局的示意性图示，该布局包括50个模块，这些模块分别是基于根据上文所提及的实施例及实施例变型中的任一个的各自的累积装置。

上文所提及的各个图中展示的尺寸仅仅是示例性的，且未必按比例表示。

具体实施方式

将在下文中描述本发明的实施例及变型，并且此描述参考了上文所提及的附图。

使用相同参考数字在若干图中指示类似组件。

在以下详细描述中，相对于已在相同描述中所讨论的实施例及变型，额外的实施例及变型将被说明，但仅限于相对于已说明的内容的差异。

此外，有可能组合地使用下文中所描述的若干实施例和变型以及相关的组件、手段及元件。

参照图1，根据本发明的第一优选实施例的用于累积及转移热能的装置整体上以1指示。

该装置旨在用于设有累积及转移热能的功能的设备中，特别是用于电能和/或热能生产设备中。

装置1首先包括封闭的壳体2，该壳体限定内部隔室20，该内部隔室构造成容纳可流态化颗粒床3。

壳体2可具有多边形(例如立方体或平行六面体)的几何形状。在本示例中，壳体2具有上壁21、侧裙部23及下壁或基座24。

关于装置1的几何形状，我们可限定纵向方向L，其在本示例中为竖直方向；以及横向方向T，其正交于纵向方向L且在本示例中为水平方向。

装置1在此以封闭形式构造，即，其不具有朝向外部环境的开口，并且优选地，其相对于外部环境隔热。

可流态化颗粒床3属于由固体颗粒形成的粒状类型。装置1的颗粒床的优选粒状材料类型具有高性能、高导电性及高热扩散率的特征。

床3占据内部隔室20以便即使在使用中也能在其自身的自由表面35上方保留自由空间22或自由空域。特别是，空间22在下方受自由表面35限制，在上方受壳体2的壁21限制，并且侧向地受壳体自身的裙部23限制。

颗粒床3优选地由流态化手段调动，这些流态化手段整体上以4指示，并且构造成经由同一颗粒床3供应及分布流态化气体，特别是空气。在本实施例中，手段4包括用于供应或引入流态化空气的多个元件，这些多个组件布置在壳体2的下部基座24处，即颗粒床3处。

颗粒床3内的流态化空气路径则为由下至上，特别是竖直或基本上竖直。更一般而言，流态化气体的引入是根据纵向方向L进行的。

来自颗粒床3的流态化气体收集在自由区域或自由空域22内，并且该流态化气体由置放于上壁21上的合适(未图示)抽气罩捕获。

有利地，可提供用于选择性地改变流态化气体的速度和/或流量的手段。以相同的方式，可提供颗粒床的部分的选择性和/或差异流态化(differentiated fluidization)。

一个或更多个电阻器或电阻7定位于颗粒床3内部，并且优选地完全浸没于该颗粒床中。在本实施例中，该一个或更多个电阻器例如从颗粒床的基座引入，并且在纵向方向L上延伸。

这些电阻器7由用于产生电能的手段(例如光伏和/或风类型的手段)供给，并且优选地，这些电阻器由耐高温的(未图示)屏障保护，这些屏障例如是陶瓷材料层。

一个或更多个热交换组件8容纳于自由区域或自由空域22中，该一个或更多个热交换组件可连接至壳体2的壁21或安装于壳体2的壁21上。热交换组件8热连接至颗粒床3且可由诸如(未图示)电开关等系统启动。在本示例中，有利地，组件8属于热电、热离子、热光伏类型或其组合。组件8构造成用于将热能直接转化成电能，并且这些组件实际上将颗粒床3的热能转换成可供任何类型的用户使用的电能。

组件8甚至可以容纳于流态化颗粒床3内部，然后这些组件浸没至流态化颗粒中或由流态化颗粒搭接。

组件8甚至优选地由耐高温或耐磨蚀的(未图示)屏障保护，这些屏障例如是陶瓷材料层。

图1-2、图1-3及图1-4分别展示图1的装置的各个实施例变型，其中电阻器7由颗粒床的不同加热手段或组件替换，这些加热手段或组件实际上构造成将进入能量(特别是，电能)转换成颗粒床3的加热热能。

在图1-2中，在颗粒床3内部，热交换器70定位成属于热泵71的回路，该热泵包括与低温源接触的第二交换器72并且包括压缩机73和层压阀(lamination valve)74。在图1-4的变型中，浸没至颗粒床中且以70'指示的交换器是基于操作流体的使用而为热交换回路71'的部分。

在图1-3中，空气加热器700插入于用于供应流态化气体的回路内部，这些空气加热器通过允许增加其所含有的热能而使进入颗粒床3的气体的温度升高。

图2是关于根据本发明的装置的第二实施例，该装置在本文中以1'指示。装置1'不同于如上文所描述的第一实施例及相关变型的装置，因为装置1'具有容纳于床3内的其他热交换元件，特别是管束5。此类管束5可被操作流体(例如，处于液体和/或蒸汽状态的水)穿过，并且从床3的颗粒接收热量。

特别是，在图2的构造中，在设计温度及压力的条件下，可使自装置1'经由管束5引出的操作流体在联接至发电机的涡轮机510中膨胀，用于产生电能或可用于其他工业目的，例如，用于在调节系统或海水淡化设备中产生热水。换言之，管束5连接至设备的插入有装置1'的其他组件，例如，一个或更多个涡轮机510、冷凝器521、调温器530、中间热交换器511、泵520等等，其中的每一个组件本身是已知的。

实施例变型能够以单一组件或与颗粒床3相关联的热交换组件的形式提供管束5。

类似于图1-2至图1-4，图2-2、图2-3及图2-4分别展示图2的装置的各个实施例变型，其中电阻器7由颗粒床的不同加热手段或组件替换，这些加热手段或组件实际上构造成将进入能量(特别是电能)转换成颗粒床3的加热热能。

在图2-2中，热交换器70定位于颗粒床3内部，这些热交换器属于热泵71的回路，该热泵包括与低温源接触的第二交换器72并且包括压缩机73及层压阀74。在图2-4的变型中，浸没至颗粒床中且以70'指示的交换器是基于操作流体的使用而为热交换回路71'的部分。

在图2-3中，空气加热器700插入于用于供应流态化气体的回路内部，这些空气加热器通过允许增加由这些空气加热器供应的热能而使进入颗粒床3的气体的温度升高。

图3是关于本发明的装置的第三优选实施例，该装置在本文中以100指示。相对于参考第一实施例及相关的上述变型所描述的装置，装置100在壳体2的上壁21处具有照射开口10。与装置100相关联的(未图示)光学系统集中入射的太阳辐射，使其实际上进入该开口10和隔室20内。以此方式，床3的颗粒吸收来自太阳能的初级热能。

在本示例中，开口10展示为布置于壳体2的上壁21处，并且优选地相对于该上壁纵向地居中。实施例变型可提供其不同定位。以相同方式，在操作条件下，开口10可朝向外部完全开放，而不遮蔽或覆盖手段，或该开口可具有对入射太阳辐射透明的保护窗。

本文中所考虑的构造允许累积来自电阻器7或其他已提及组件的电源以及来自经由照射开口10集中的太阳辐射的热能。

图3也展示装置100的经塑形的限制结构80或引入部(invitation)，该限制结构布置于照射开口10的口部处。限制结构80可完全或主要在装置100外部发展，即，其可或不可在空的空间22内部分地突出。

限制结构80具有贯通开口，即，其具有管状结构，以便借助照射开口10保持壳体2的内部与外部之间的直接连通。

在实施例变型中，限制结构80限定帮助自由空域22避免或减少空气和/或颗粒朝向外部泄漏的无风腔室。

在本实施例变型中，限制结构80具有楔形，特别是圆锥形形状，其中区段朝向壳体2的内部减小。限制结构的此区段允许不干扰由专用光学系统集中的太阳辐射的方向。

此外，在本实施例变型中，装置100包括配置于限制结构80处或属于照射开口10的辅助装置9。辅助装置9由热电和/或热离子和/或热光电面板构成，并且其构造成便直接曝露于入射太阳辐射以用于产生电能。替代地，装置9由热交换器构成，该热交换器适于借助太阳辐射的自身载体流体直接吸收太阳辐射的热。

类似于针对其他实施例所说明的内容，图3-2、图3-3及图3-4分别展示图3的装置的各个实施例变型，其中电阻器7由颗粒床的若干加热手段或组件替换，这些加热手段或组件实际上构造成将进入能量(特别是电能)转换成颗粒床3的加热热能。

在图3-2中，热交换器70定位于颗粒床3内部，这些热交换器属于热泵71的回路，该热泵包括与低温源接触的第二交换器72、压缩机73及层压阀74。

在图3-4的变型中，浸没至颗粒床中、以70'指示的交换器基于操作流体的使用而为热交换回路71'的部分。

在图3-3中，空气加热器700插入于用于供应流态化气体的回路内部，这些空气加热器通过允许增加其所含有的热能而使进入颗粒床3的气体的温度升高。

参照图4，此示意性地说明本发明的装置的第四实施例，该装置在本文中以100'指示。类似于图2的构造，装置100'不同于参照图3所描述的装置，此是由于具有容纳于床3内的其他热交换组件，特别是管束5。这些管束及与其相关联的其他设备组件的构造与上文已实际上参照图2描述的构造相同。

辅助装置9可独立于浸没至颗粒床中的热交换组件5，或该辅助装置可连接至该颗粒床。

图4-2、图4-3及图4-4分别展示图4的装置的各个实施例变型，其中电阻器7由颗粒床的若干加热手段或组件替换，这些加热手段或组件实际上构造成将进入能量(特别是电能)转换成颗粒床3的加热热能。

在图4-2中，热交换器70定位于颗粒床3内部，这些热交换器属于热泵71的回路，该热泵包括与低温源接触的第二交换器72、压缩机73及层压阀74。

在图4-4的变型中，浸没至颗粒床中、以70'指示的交换器基于操作流体的使用而为热交换回路71'的部分。

在图4-3中，空气加热器700插入于用于供应流态化气体的回路内部，这些空气加热器通过允许增加其所含有的热能而使进入颗粒床3的气体的温度升高。

在如刚刚参照图3至图3-4及图4至图4-4所描述的「开放」构造中，累积及转移装置可提供热离子和/或热电和/或热光伏类型的组件，这些组件配置于壳体2外部，例如围绕属于参照图1及图2所提及的相同类型的组件8的照射开口10，并且构造成用于供给电阻7或上文参考若干实施例变型介绍的其他热交换组件。

本发明装置的可能的额外(未图示)构造(呈「封闭」及「开放」形式两者)规定：替代地或结合所描述模式，通过直接使用自颗粒床引出的热流态化气体而自累积装置转移热能。完全或部分使用的此类气体优选地通过耐高温的旋风器或陶瓷过滤器除尘，随后将其递送至下游用户。

如上文所提及，目前所描述的装置中的每一个可插入于构造成用于以热形式累积能量的设备中。下文描述一些可能的额外设备构造。

图5展示根据本发明的优选实施例的设备的方块图，该设备整体上以200指示。设备200包括根据上文所提及的实施例及实施例变型中的任一个的多个装置，该多个装置分别实施各自的累积模块。在所表示实施例中，例示了n个装置，其分别以210'、210”、210

设备200由可再生能源400供给以利用其超出的电能，在图中，这些可再生资源以风源及光伏源例示。在本文中考虑的实施例中，设备插入于现有热电设备内部或其并有现有热电设备，特别是包括化石燃料锅炉300及属于产生系统(generation system)或功率区块(power block)202的涡轮机。

根据来自电网的需求，设备200借助合适热交换器或包括在每个模块中的热交换组件实现热能释放，以用于产生待递送至在此情况下已经预先存在于设备中的产生系统或功率区块202的蒸汽，以用于产生电能。

设备200是借助控制系统或单元201而管理，该控制系统或单元尤其控制进入累积模块210'至210

本文中例示的构造中，取决于在产生群组202附近可用于设备的区域，累积模块的数目可用以通过消除或减少化石燃料的消耗及环境中的CO

所安装模块的数目可最初受限且随后增加以达到锅炉300的相同热功率产生。

图6展示图5的构造的变型的方块图，其中在产生群组202中插入执行蒸汽再过热的涡轮机230。

在图6中所例示的设备变型的循环中，提供蒸汽再加热(再加热(reheating))，从而允许提高生产有效性。此类再加热是借助以211'至211

模块化装置的集合接着优选地划分成两个区段，其中此两个区段的模块通过转换来自可再生能源400的电能来累积热能。自模块210'至210

然而，在所表示构造中，提供具有固体燃料的锅炉300，该锅炉经由两个专用管线或区段301及302整合蒸汽过热。

图7展示根据本发明的另一优选实施例变型的能量累积设备的方块图。关于已关于图5所描述的内容，在本文中所考虑的设备中，累积模块210'至210

图8展示图7的方案的变型，其中所产生的能量是用于热使用205。关于前述构造，本文中所考虑的设备通过转换来自可再生资源的电能而累积热能，并且取决于所连接的热使用的需求而转移热能。

图9展示根据本发明的优选实施例的累积设备布局(lay-out)的示意性图示，该布局包括50个模块，这些模块分别是基于根据上文所提及的实施例及实施例变型中的任一个的各自的累积装置。模块通过转换来自可再生资源的电能而累积热能，并且在请求后借助专用产生群组产生电能。

模块化系统(如例示模块化系统)能够通过由于其高功率密度占据小空间而达到任何所需能量累积层级，例如，5公顷-100个热模块-3000兆瓦时，通过馈入有效性为40％的涡轮机，该能量累积层级等于1200兆瓦时，其能够供给有100万居住者的城市。

在所有上文所描述的优选构造中，每个累积模块设有用于回火所产生蒸汽以将流体温度调适成所连接用户的操作参数的系统。

此外，如已说明，每个设备构造提供控制系统，该控制系统管理用于累积单一模块中的热能及(若需要)按原样或以电能形式释放热能的步骤。

在此上下文中，额外共产生构造对于电能及热能的组合生产是可能的。

如上文所说明，累积大量热能的可能性甚至允许使用现有化石燃料发电厂，而非新的经适当设计及建构的涡轮机/发电机群组。后一可能性可为现如今通过化石燃料所产生的电能至由可再生资源产生的电力实现的转型经济带来相当大的经济及环境优势。

本发明进一步提供一种用于基于上文已关于本发明的设备所描述的功能性而累积及转移热能的方法。

目前已参考本发明的优选实施例描述本发明的主题。应意谓可存在属于相同发明核心的其他实施例，所有实施例属于权利要求的保护范围。