Abrégé

The present invention relates to an energy storage apparatus (101) and a method of operation. The energy storage apparatus (101) comprising: a hot reservoir (102) containing a first storage medium; a cold reservoir (103) containing a second storage medium; and an intermediary reservoir (104) containing a third storage medium. The energy storage apparatus (101) further comprising a first heat engine (105) thermally couplable to the hot reservoir (102) and to the cold reservoir (103), wherein the first storage medium is a heat source for the first heat engine (105) and the second storage medium is a heat sink for the first heat engine (105). The energy storage apparatus (101) further comprising a first heat pump (125) having a cold side thermally couplable to the cold reservoir (103) for cooling the second storage medium and a hot side thermally couplable to the intermediary reservoir (104) for heating the third storage medium. The energy storage apparatus (101) is operable in: a first hot reservoir discharge mode in which the first heat engine (105) generates work from a temperature difference between the hot reservoir (102) and cold reservoir (103) and a first cold reservoir charge mode in which the first heat pump (125) is energised to cool the second storage medium and heat the third storage medium.

Classes IPC  ?

• F28D 20/00 - Appareils ou ensembles fonctionnels d'accumulation de chaleur en généralAppareils échangeurs de chaleur de régénération non couverts par les groupes ou
• F24D 11/00 - Systèmes de chauffage central utilisant la chaleur accumulée dans des matériaux accumulateurs
• F24S 60/30 - Agencements pour l’emmagasinage de la chaleur collectée par les collecteurs de chaleur solaire emmagasinant la chaleur dans un liquide
• H02S 10/00 - Centrales électriques PVCombinaisons de systèmes d’énergie PV avec d’autres systèmes pour la production d’énergie électrique

Abrégé

A thermodynamic cycle apparatus is provided. The thermodynamic cycle apparatus includes: (i) a first reservoir containing a first storage medium; (ii) a second reservoir containing a second storage medium; (iii) a heat pump having a cold side thermally coupled to the first reservoir for cooling the first storage medium and a hot side thermally coupled to the second reservoir for heating the second storage medium; (iv) a first thermodynamic circuit of a first working fluid; (v) a second thermodynamic circuit of a second working fluid; (vi) an auxiliary heat input thermally connected to the first thermodynamic circuit so that auxiliary heat may contribute to the creation of the first pressurized vapor; and (vii) an auxiliary heat output thermally connected to the second thermodynamic circuit so that the second working fluid can lose heat to an auxiliary heat sink.

Classes IPC  ?

• F01K 23/04 - Ensembles fonctionnels caractérisés par plus d'une machine motrice fournissant de l'énergie à l'extérieur de l'ensemble, ces machines motrices étant entraînées par des fluides différents les cycles de ces machines motrices étant couplés thermiquement la chaleur de condensation provenant de l'un des cycles chauffant le fluide dans un autre cycle
• F01K 3/12 - Ensembles fonctionnels caractérisés par l'emploi d'accumulateurs de vapeur ou de chaleur ou bien de réchauffeurs intermédiaires de vapeur comportant plusieurs accumulateurs
• F01K 23/02 - Ensembles fonctionnels caractérisés par plus d'une machine motrice fournissant de l'énergie à l'extérieur de l'ensemble, ces machines motrices étant entraînées par des fluides différents les cycles de ces machines motrices étant couplés thermiquement

Abrégé

A thermodynamic cycle apparatus comprising: (i) a first reservoir containing a first storage medium; (ii) a second reservoir containing a second storage medium; (iii) a heat pump having a cold side thermally coupled to the first reservoir for cooling the first storage medium and a hot side thermally coupled to the second reservoir for heating the second storage medium; (iv) a first thermodynamic circuit of a first working fluid; (v) a second thermodynamic circuit of a second working fluid, independent of (i); (vi) an auxiliary heat input means thermally connected to the first thermodynamic circuit so that auxiliary heat may contribute to the creation of the first pressurised vapour; and (vii) an auxiliary heat output means thermally connected to the second thermodynamic circuit so that the second working fluid can lose heat to an auxiliary heat sink. The apparatus being operable in a charging mode, a storage mode, and a discharge mode.

Classes IPC  ?

• F01K 3/12 - Ensembles fonctionnels caractérisés par l'emploi d'accumulateurs de vapeur ou de chaleur ou bien de réchauffeurs intermédiaires de vapeur comportant plusieurs accumulateurs
• F01K 23/02 - Ensembles fonctionnels caractérisés par plus d'une machine motrice fournissant de l'énergie à l'extérieur de l'ensemble, ces machines motrices étant entraînées par des fluides différents les cycles de ces machines motrices étant couplés thermiquement
• F01K 23/04 - Ensembles fonctionnels caractérisés par plus d'une machine motrice fournissant de l'énergie à l'extérieur de l'ensemble, ces machines motrices étant entraînées par des fluides différents les cycles de ces machines motrices étant couplés thermiquement la chaleur de condensation provenant de l'un des cycles chauffant le fluide dans un autre cycle

Abrégé

A thermodynamic cycle apparatus comprising: (i) a first reservoir containing a first storage medium; (ii) a second reservoir containing a second storage medium; (iii) a heat pump having a cold side thermally coupled to the first reservoir for cooling the first storage medium and a hot side thermally coupled to the second reservoir for heating the second storage medium; (iv) a first thermodynamic circuit of a first working fluid; (v) a second thermodynamic circuit of a second working fluid; (vi) an auxiliary heat input means thermally connected to the first thermodynamic circuit so that auxiliary heat may contribute to the creation of the first pressurised vapour; and (vii) an auxiliary heat output means thermally connected to the second thermodynamic circuit so that the second working fluid can lose heat to an auxiliary heat sink. The first thermodynamic circuit is thermally independent of the second thermodynamic circuit, and the apparatus is operable in a charging mode, a storage mode, and a discharge mode. In the charging mode the heat pump is energised to cool the first storage medium and heat the second storage medium. In the storage mode cooled first storage medium is stored in the first reservoir and heated second storage medium is stored in the second reservoir. In the discharge mode, the first pressurised vapour is expanded by the first expander and/or the second pressurised vapour is expanded by the second expander.

Classes IPC  ?

• F01K 23/04 - Ensembles fonctionnels caractérisés par plus d'une machine motrice fournissant de l'énergie à l'extérieur de l'ensemble, ces machines motrices étant entraînées par des fluides différents les cycles de ces machines motrices étant couplés thermiquement la chaleur de condensation provenant de l'un des cycles chauffant le fluide dans un autre cycle
• F01K 3/12 - Ensembles fonctionnels caractérisés par l'emploi d'accumulateurs de vapeur ou de chaleur ou bien de réchauffeurs intermédiaires de vapeur comportant plusieurs accumulateurs
• F01K 23/02 - Ensembles fonctionnels caractérisés par plus d'une machine motrice fournissant de l'énergie à l'extérieur de l'ensemble, ces machines motrices étant entraînées par des fluides différents les cycles de ces machines motrices étant couplés thermiquement

Abrégé

An energy storage apparatus includes a first circuit containing a first phase change material, a second circuit containing a second phase change material, and a heat pump having a cold side heat exchanger thermally coupled to the first circuit and a hot side heat exchanger thermally coupled to the second circuit. The apparatus is operable in a charging mode, a storage mode, and a discharge mode. In the charging mode the heat pump is energized to cool the first phase change material and heat the second phase change material. In the storage mode the first phase change material is stored in a first storage vessel and the second phase change material is stored as a pressurized vapor in a second storage vessel. In the discharge mode vaporized first phase change material is expanded by a first expander, or the vaporized second phase change material is expanded by a second expander.

Classes IPC  ?

• F01K 23/04 - Ensembles fonctionnels caractérisés par plus d'une machine motrice fournissant de l'énergie à l'extérieur de l'ensemble, ces machines motrices étant entraînées par des fluides différents les cycles de ces machines motrices étant couplés thermiquement la chaleur de condensation provenant de l'un des cycles chauffant le fluide dans un autre cycle
• F01K 3/12 - Ensembles fonctionnels caractérisés par l'emploi d'accumulateurs de vapeur ou de chaleur ou bien de réchauffeurs intermédiaires de vapeur comportant plusieurs accumulateurs
• F01K 25/10 - Ensembles fonctionnels ou machines motrices caractérisés par l'emploi de fluides énergétiques particuliers non prévus ailleursEnsembles fonctionnant selon un cycle fermé, non prévus ailleurs utilisant des vapeurs particulières ces vapeurs étant froides, p. ex. ammoniac, gaz carbonique, éther
• F01K 17/00 - Utilisation de la vapeur ou des condensats provenant soit du soutirage, soit de la sortie des ensembles fonctionnels de machines motrices à vapeur
• F28D 15/02 - Appareils échangeurs de chaleur dans lesquels l'agent intermédiaire de transfert de chaleur en tubes fermés passe dans ou à travers les parois des canalisations dans lesquels l'agent se condense et s'évapore, p. ex. tubes caloporteurs
• F24S 20/20 - Collecteurs de chaleur solaire pour recevoir de l’énergie solaire concentrée, p. ex. récepteurs pour centrales électriques solaires
• F01K 3/00 - Ensembles fonctionnels caractérisés par l'emploi d'accumulateurs de vapeur ou de chaleur ou bien de réchauffeurs intermédiaires de vapeur
• F01K 13/00 - Dispositions générales ou processus généraux de fonctionnement des installations complètes d'ensembles fonctionnels de machines à vapeur

Abrégé

An energy storage apparatus comprising a first fluidic circuit containing a first phase change material, the first fluidic circuit including a first storage vessel and a first expander, and a second fluidic circuit containing a second phase change material having a boiling point greater than a boiling point of the first phase change material, the second fluidic circuit including a second storage vessel and a second expander. The energy storage apparatus further comprises a heat pump having a cold side heat exchanger thermally coupled to the first fluidic circuit and a hot side heat exchanger thermally coupled to the second fluidic circuit. The apparatus is operable in a charging mode, a storage mode following the charging mode, and a discharge mode following the storage mode. In the charging mode the heat pump is energised to cool the first phase change material and heat the second phase change material. In the storage mode the first phase change material is stored in the first storage vessel and the second phase change material is stored as a pressurised vapour in the second storage vessel. In the discharge mode vaporised first phase change material is expanded by the first expander, and/or the vaporised second phase change material is expanded by the second expander.

Classes IPC  ?

• F01K 3/12 - Ensembles fonctionnels caractérisés par l'emploi d'accumulateurs de vapeur ou de chaleur ou bien de réchauffeurs intermédiaires de vapeur comportant plusieurs accumulateurs
• F01K 23/04 - Ensembles fonctionnels caractérisés par plus d'une machine motrice fournissant de l'énergie à l'extérieur de l'ensemble, ces machines motrices étant entraînées par des fluides différents les cycles de ces machines motrices étant couplés thermiquement la chaleur de condensation provenant de l'un des cycles chauffant le fluide dans un autre cycle
• F01K 25/10 - Ensembles fonctionnels ou machines motrices caractérisés par l'emploi de fluides énergétiques particuliers non prévus ailleursEnsembles fonctionnant selon un cycle fermé, non prévus ailleurs utilisant des vapeurs particulières ces vapeurs étant froides, p. ex. ammoniac, gaz carbonique, éther

Abrégé

An energy storage apparatus comprising a first fluidic circuit containing a first phase change material, the first fluidic circuit including a first storage vessel and a first expander, and a second fluidic circuit containing a second phase change material having a boiling point greater than a boiling point of the first phase change material, the second fluidic circuit including a second storage vessel and a second expander. The energy storage apparatus further comprises a heat pump having a cold side heat exchanger thermally coupled to the first fluidic circuit and a hot side heat exchanger thermally coupled to the second fluidic circuit. The apparatus is operable in a charging mode, a storage mode following the charging mode, and a discharge mode following the storage mode. In the charging mode the heat pump is energised to cool the first phase change material and heat the second phase change material. In the storage mode the first phase change material is stored in the first storage vessel and the second phase change material is stored as a pressurised vapour in the second storage vessel. In the discharge mode vaporised first phase change material is expanded by the first expander, and/or the vaporised second phase change material is expanded by the second expander.

Classes IPC  ?

• F01K 3/12 - Ensembles fonctionnels caractérisés par l'emploi d'accumulateurs de vapeur ou de chaleur ou bien de réchauffeurs intermédiaires de vapeur comportant plusieurs accumulateurs
• F01K 23/04 - Ensembles fonctionnels caractérisés par plus d'une machine motrice fournissant de l'énergie à l'extérieur de l'ensemble, ces machines motrices étant entraînées par des fluides différents les cycles de ces machines motrices étant couplés thermiquement la chaleur de condensation provenant de l'un des cycles chauffant le fluide dans un autre cycle
• F01K 25/10 - Ensembles fonctionnels ou machines motrices caractérisés par l'emploi de fluides énergétiques particuliers non prévus ailleursEnsembles fonctionnant selon un cycle fermé, non prévus ailleurs utilisant des vapeurs particulières ces vapeurs étant froides, p. ex. ammoniac, gaz carbonique, éther