Patent DE-202021105173-U1 (DE)
Title: Photovoltaisches Stromerzeugungssystem mit elektrothermischer Energiespeicherung
IPC: F01K3/02
Filed: 2021-09-24
Abstract: Photovoltaisches Stromerzeugungssystem mit elektrothermischer Energiespeicherung, dadurch gekennzeichnet, dass es ein überkritisches CO2-Brayton-Kreisprozess-Stromerzeugungssystem, ein transkritisches CO2-Wärmepumpensystem, ein Kältespeicher- und Kühlsystem, ein elektrothermisches und Salzschmelze-Wärmespeichersystem und ein photovoltaisches Stromerzeugungssystem umfasst, wobei- das überkritische CO2-Brayton-Kreisprozess-Stromerzeugungssystem einen Salzschmelze-Wärmetauscher (1-1), eine CO2-Turbine (1-2), einen Hochtemperatur-Rekuperator (1-3), einen Niedertemperatur-Rekuperator (1-4), einen Nachverdichter (1-5), einen Vorkühler (1-6) und einen Hauptverdichter (1-7) umfasst, wobei der CO2-seitige Auslass des Salzschmelze-Wärmetauschers (1-1) mit dem Einlass der CO2-Turbine (1-2), der Auslass der CO2-Turbine (1-2) mit dem warmseitigen Einlass des Hochtemperatur-Rekuperators (1-3), der warmseitige Auslass des Hochtemperatur-Rekuperators (1-3) mit dem warmseitigen Einlass des Niedertemperatur-Rekuperators (1-4), der warmseitige Auslass des Niedertemperatur-Rekuperators (1-4) einerseits mit dem Einlass des Nachverdichters (1-5) und andererseits mit dem warmseitigen Einlass des Vorkühlers (1-6), der warmseitige Auslass des Vorkühlers (1-6) mit dem Einlass des Hauptverdichters (1-7), der Auslass des Hauptverdichters (1-7) mit dem kaltseitigen Einlass des Niedertemperatur-Rekuperators (1-4), der kaltseitige Auslass des Niedertemperatur-Wärmetauschers (1-4) nach Zusammentreffen mit dem Auslass des Nachverdichters (1-5) mit dem kaltseitigen Einlass des Hochtemperatur-Rekuperators (1-3) und der kaltseitige Auslass des Hochtemperatur-Rekuperators (1-3) mit dem CO2-seitigen Einlass des Salzschmelze-Wärmetauschers (1-1) verbunden ist,- das transkritische CO2-Wärmepumpensystem eine CO2-Wärmepumpe (2-1), einen Wärmepumpensystem-Hochtemperaturwärmetauscher (2-2), einen Kühlturm (2-3), eine Drosselvorrichtung (2-4) und einen Wärmepumpensystem-Niedertemperaturwärmetauscher (2-5) umfasst, wobei der Auslass der CO2-Wärmepumpe (2-1) mit dem warmseitigen Einlass des Wärmepumpensystem-Hochtemperaturwärmetauschers (2-2), der warmseitige Auslass des Wärmepumpensystem-Hochtemperaturwärmetauschers (2-2) mit dem Einlass des Kühlturms (2-3), der Auslass des Kühlturms (2-3) mit dem Einlass der Drosselvorrichtung (2-4), der Auslass der Drosselvorrichtung (2-4) mit dem kaltseitigen Einlass des Wärmepumpensystem-Niedertemperaturwärmetauschers (2-5) und der kaltseitige Auslass des Wärmepumpensystem-Niedertemperaturwärmetauschers (2-5) mit dem Einlass der CO2-Wärmepumpe (2-1) verbunden ist;- das Kältespeicher- und Kühlsystem einen Kaltwasserspeichertank (3-1), eine Wasserpumpe (3-2) und einen Warmwasserspeichertank (3-3) umfasst, wobei der Auslass des Kaltwasserspeichertanks (3-1) mit dem Einlass der Wasserpumpe (3-2), der Auslass der Wasserpumpe (3-2) einerseits mit dem kaltseitigen Einlass des Vorkühlers (1-6) und andererseits mit dem Kühlwassereinlass des photovoltaischen Stromerzeugungssystems (5), der kaltseitige Auslass des Vorkühlers (1-6) nach Zusammentreffen mit dem Kühlwasserauslass des photovoltaischen Stromerzeugungssystems (5) mit dem Einlass des Warmwasserspeichertanks (3-3), der Auslass des Warmwasserspeichertanks (3-3) mit dem warmseitigen Einlass des Wärmepumpensystem-Niedertemperaturwärmetauschers (2-5) und der warmseitige Auslass des Wärmepumpensystem-Niedertemperaturwärmetauschers (2-5) mit dem Einlass des Kaltwasserspeichertanks (3-1) verbunden ist;- das elektrothermische und Salzschmelze-Wärmespeichersystem eine Salzschmelzepumpe (4-1), einen Mitteltemperatur-Salzschmelzespeichertank (4-2), einen elektrischen Salzschmelze-Erhitzer (4-3), einen Hochtemperatur-Salzschmelzespeichertank (4-4) und einen Niedertemperatur-Salzschmelzespeichertank (4-5) umfasst, wobei der Auslass der Salzschmelzepumpe (4-1) mit dem kaltseitigen Einlass des Wärmepumpensystem-Hochtemperaturwärmetauschers (2-2), der kaltseitige Auslass des Wärmepumpensystem-Hochtemperaturwärmetauschers (2-2) mit dem Einlass des Mitteltemperatur-Salzschmelzespeichertanks (4-2), der Auslass des Mitteltemperatur-Salzschmelzespeichertanks (4-2) mit dem Einlass des elektrischen Salzschmelze-Erhitzers (4-3), der Auslass des elektrischen Salzschmelze-Erhitzers (4-3) mit dem Einlass des Hochtemperatur-Salzschmelzespeichertanks (4-4), der Auslass des Hochtemperatur-Salzschmelzespeichertanks (4-4) mit dem Einlass der Hochtemperaturseite des Salzschmelze-Wärmetauschers (1-1), der Auslass der Hochtemperaturseite des Salzschmelze-Wärmetauschers (1-1) mit dem Einlass des Niedertemperatur-Salzschmelzespeichertanks (4-5) und der Auslass des Niedertemperatur-Salzschmelzespeichertanks (4-5) mit dem Einlass der Salzschmelzepumpe (4-1) verbunden ist.