Resumen
System and procedure for decoupling in time the consumption and production of mechanical energy in thermodynamic power cycles, which allows the consumption of electrical or mechanical energy when it has low cost and the production of mechanical or electrical energy when its sale price is higher. The device consists of adding to the hybrid Rankine-Brayton cycles or the supercritical CO2 recompression cycles a storage system (9), a lamination valve (10), a heat exchanger that receives heat from the environment (11) and, optionally, a heat recovery unit (15) from the storage system (9), making use of the storage of the thermal energy obtained during the consumption of mechanical energy in the compressor (1) in later hours and simultaneously with the mechanical energy generation process, which is when the previously generated thermal state is needed. (Machine-translation by Google Translate, not legally binding)
Reivindicaciones
1. r e iv in d ic a c io n e s 1 <img class="EMIRef" id="bd4c8c66-dcee-43ca-8182-ec5c2f5cc6af-imgf000015-0001" /> - Sistema y procedimiento para desacoplar el consumo y la producción de energía mecánica en ciclos termodinámicos de potencia que comprende: - un ciclo termodinámico de potencia con, al menos, un compresor (1), una bomba (3) o compresor principal (12) que trabaja entre las mismas presiones que el compresor (1) y separado de éste por un condensador (4) o un refrigerador (13), un regenerador (5), un equipo de aporte de calor principal (6), una turbina (7) y un generador eléctrico (2); - un sistema de almacenamiento térmico (9); - una válvula de laminación (10) o, alternativamente, un expansor de baja temperatura; - un motor eléctrico (8) que acciona el compresor (1); - un intercambiador de calor (11) que absorbe energía térmica del ambiente y que puede ser de tipo gas-aire, evaporador o de cualquier otro tipo; caracterizadopor que: - el motor eléctrico (8) se alimenta de electricidad procedente de paneles fotovoltaicos, de la red eléctrica o del generador eléctrico (2) acoplado al ciclo de potencia o a otro ciclo de potencia presente en la instalación, y acciona al compresor (1) cuando no existe demanda o no se desea verter la energía eléctrica producida a la red eléctrica, estando el ciclo de potencia apagado o encendido a baja carga para accionar el compresor (1); - el fluido de trabajo, que sale del compresor (1) a una temperatura denominada temperatura de carga, se introduce en el sistema de almacenamiento (9), al que le transfiere energía térmica, cargándose el sistema de almacenamiento (9), y posteriormente pasa por la válvula de laminación (10), el intercambiador de calor (11), recibiendo energía térmica del ambiente antes de introducirse, de nuevo, en el compresor (1), conformándose el proceso de carga del sistema de almacenamiento; - el motor eléctrico (8) y, consecuentemente, el compresor (1), están apagados cuando se vierte energía eléctrica a la red, mientras que el ciclo de potencia está activo exceptuando el compresor (1), por lo que todo el fluido de trabajo se comprime en la bomba (3) o compresor principal (12), enviándose una fracción del fluido de trabajo que sale de la bomba (3) o compresor principal (12) al sistema de almacenamiento (9), donde recibe la energía térmica almacenada previamente hasta alcanzar una temperatura denominada temperatura de descarga, que es igual que la temperatura de carga menos un diferencial que oscila entre 0 °C y 20 °C, y que, tras mezclarse con la otra fracción que se ha introducido en el regenerador (5), prosigue en el ciclo de potencia, conformándose el proceso de descarga del sistema de almacenamiento. 2 - Sistema y procedimiento para desacoplar el consumo y la producción de energía mecánica en ciclos termodinámicos de potencia según reivindicación primeracaracterizadopor que comprende los mismos componentes descritos en la reivindicación primera y, además, un recuperador de calor (15) del sistema de almacenamiento (9) que transfiere, durante el proceso de carga, energía térmica del fluido de trabajo tras su paso por el sistema de almacenamiento (9) al propio fluido de trabajo tras su paso por el intercambiador de calor (11) que absorbe energía del ambiente y previamente a su introducción en el compresor (1). 3 - Sistema y procedimiento para desacoplar el consumo y la producción de energía mecánica en ciclos termodinámicos de potencia según reivindicaciones anteriorescaracterizadopor que el recuperador de calor (15) del sistema de almacenamiento (9) es el mismo que el regenerador (5) del ciclo de potencia en los casos en que el ciclo de potencia lo incorpora. 4 - Sistema y procedimiento para desacoplar el consumo y la producción de energía mecánica en ciclos termodinámicos de potencia según reivindicaciones anteriorescaracterizadopor que, opcionalmente, se puede instalar una segunda bomba o un segundo compresor principal que trabaje en paralelo con la bomba (3) o compresor principal (12) del ciclo de potencia, respectivamente. 5 - Sistema y procedimiento para desacoplar el consumo y la producción de energía mecánica en ciclos termodinámicos de potencia según reivindicaciones anteriorescaracterizadopor que se incorpora un expansor secundario (16) de forma que, durante el proceso de carga, se almacena más energía que la demandada por el ciclo de potencia durante la descarga y, durante la descarga, se dirige una fracción del fluido de trabajo, tras su paso por el sistema de almacenamiento (9), al ciclo de potencia, y la otra fracción, que se corresponde con el sobrante de energía almacenada, se dirige al expansor secundario (16), donde produce más potencia.
