专利摘要

专利摘要

公开了一种能量存储系统。特别地，公开了一种基于化学吸附的能量存储系统，其能够根据所需的能量输出提供电力、加热或冷却。能量存储系统包括包含第一吸附剂材料的第一化学反应器和包含第二吸附剂材料的第二化学反应器。第一化学反应器和第二化学反应器相互流体连接，使得制冷剂流体可以从第一化学反应器流向第二化学反应器，并从第二化学反应器流向第一化学反应器。第一化学反应器和第二化学反应器还设置有用于将热量输入到第一化学反应器和/或第二化学反应器中或从第一化学反应器和/或第二化学反应器中取出热量的机构。还提供了一种热交换器模块。热交换器模块被配置为从多个可用热源中选择具有最高温度的热源，并且膨胀器模块经由热交换器模块选择性地连接到第一化学反应器和第二化学反应器。热源被布置成在制冷剂流体通过膨胀器模块之前加热制冷剂流体，并且热交换器被配置成从最高温度热源回收过剩热量。膨胀器模块被配置为膨胀制冷剂流体。用于将热量输入到第一化学反应器和/或第二化学反应器中或从第一化学反应器和/或第二化学反应器中取出热量的机构在膨胀器模块与第一化学反应器和第二化学反应器之间提供制冷剂流体流，并且其中膨胀器模块是可操作的以根据能量存储需求膨胀制冷剂流体，以提供可变的功输出。

权利要求

1.一种基于化学吸附的能量存储系统，包括：

包含第一吸附剂材料的第一化学反应器和包含第二吸附剂材料的第二化学反应器，所述第一化学反应器和所述第二化学反应器相互流体连接，使得制冷剂流体能够从所述第一化学反应器流向所述第二化学反应器，并从所述第二化学反应器流向所述第一化学反应器，所述第一化学反应器和所述第二化学反应器还设置有能够将热量输入到所述第一化学反应器和/或所述第二化学反应器中或从所述第一化学反应器和/或所述第二化学反应器中取出热量的机构；

热交换器模块，所述热交换器模块被配置为从多个可用热源中选择具有最高温度的热源；和

膨胀器模块，所述膨胀器模块经由所述热交换器模块选择性地连接到所述第一化学反应器和所述第二化学反应器；

其中，所述具有最高温度的热源布置成在所述制冷剂流体通过所述膨胀器模块之前加热所述制冷剂流体，并且

其中，所述热交换器被配置为从所述具有最高温度的热源回收过剩热量，并且所述膨胀器模块被配置为膨胀所述制冷剂流体；

其中，能够将热量输入到所述第一化学反应器和/或所述第二化学反应器中或从所述第一化学反应器和/或所述第二化学反应器中取出热量的所述机构在所述膨胀器模块和所述第一化学反应器之间以及所述膨胀器模块和所述第二化学反应器之间提供制冷剂流体流，并且

其中，所述膨胀器模块是可操作的以根据能量存储需求膨胀所述制冷剂流体，以提供可变的功输出。

2.根据权利要求1所述的能量存储系统，其中，所述第一吸附剂材料是盐。

3.根据权利要求1所述的能量存储系统，其中，所述第一吸附剂材料是金属卤化物。

4.根据权利要求2所述的能量存储系统，其中，所述盐是金属硫化物或金属硫酸盐。

5.根据权利要求1或2所述的能量存储系统，其中，所述第一吸附剂材料选自以下组：NiCl2、CaCl2、SrCl2、FeCl2、FeCl3、ZnCl2、MgCl2、MgSO4和MnCl2。

6.根据权利要求1所述的能量存储系统，其中，所述第二吸附剂材料是盐。

7.根据权利要求1所述的能量存储系统，其中，所述第二吸附剂材料是金属盐。

8.根据权利要求6所述的能量存储系统，其中，所述盐是金属卤化物。

9.根据权利要求6所述的能量存储系统，其中，所述盐是金属硫化物。

10.根据权利要求6所述的能量存储系统，其中，所述盐是金属硫酸盐。

11.根据权利要求1-4中任一项所述的能量存储系统，其中，所述第二吸附剂材料选自以下组：CaCl2、SrCl2、BaCl2、NaBr、NH4Cl、PbCl2、LiCl和Na2S。

12.根据权利要求5所述的能量存储系统，其中，所述第二吸附剂材料选自以下组：CaCl2、SrCl2、BaCl2、NaBr、NH4Cl、PbCl2、LiCl和Na2S。

13.根据权利要求1-4、6-10和12中任一项所述的能量存储系统，其中，所述制冷剂流体选自以下组：氨和甲醇。

14.根据权利要求5所述的能量存储系统，其中，所述制冷剂流体选自以下组：氨和甲醇。

15.根据权利要求11所述的能量存储系统，其中，所述制冷剂流体选自以下组：氨和甲醇。

16.一种操作根据权利要求1-15中任一项所述的能量存储系统的方法，所述方法包括：

提供包含第一吸附剂材料的第一化学反应器和包含第二吸附剂材料的第二化学反应器，所述第一化学反应器和所述第二化学反应器相互流体连接，使得制冷剂流体能够从所述第一化学反应器流向所述第二化学反应器，并从所述第二化学反应器流向所述第一化学反应器，所述第一化学反应器和所述第二化学反应器还设置有能够将热量输入到所述第一化学反应器和/或所述第二化学反应器中或从所述第一化学反应器和/或所述第二化学反应器中取出热量的机构；

提供热交换器模块，所述热交换器模块被配置为从多个可用热源中选择具有最高温度的热源；以及

经由所述热交换器模块选择性地将膨胀器模块连接到所述第一化学反应器和所述第二化学反应器；

经由所选择的具有最高温度的热源加热所述制冷剂流体并使所述制冷剂流体通过所述膨胀器模块；

从所述具有最高温度的热源回收过剩热量；以及

通过所述膨胀器模块膨胀所述制冷剂流体；

其中，能够将热量输入到所述第一化学反应器和/或所述第二化学反应器中或从所述第一化学反应器和/或所述第二化学反应器中取出热量的所述机构在所述膨胀器模块和所述第一化学反应器之间以及所述膨胀器模块和第二化学反应器之间提供制冷剂流体流，并且其中所述膨胀器模块是可操作的以根据能量存储需求膨胀所述制冷剂流体，以提供可变的功输出。

说明书

公开了一种能量存储系统(energy storage system)。特别地，公开了一种基于化学吸附的能量存储系统，其能够根据所需的能量输出提供电力、加热或冷却。

背景

为了减少人们对于矿物燃料的依赖并提高人们在能量输出是由天气控制而不是由能量需求控制的情况下存储由能源提供的能量的能力，能量存储的发展是必须的。诸如风和水波的能源可在能量需求低时，比如在夜间产生过剩的能量，并且有效地存储过剩能量直到需求增加的能力是所需的。

目前使用的有几种类型的能量存储，使用的类型取决于所需的能量存储的量，因为一些能量存储类型变得极其昂贵且无法实现地庞大。常规的压缩空气能量存储(CAES)对从大约10至300兆瓦的大型能量存储，比如电网是有用的。原则上，例如，与连接到电网的风电场结合的CAES系统能够在由风电场产生的能量在电网上不被需求时，通过压缩空气并且将所压缩的空气存储在不可渗透的洞穴中而将能量存储在地下。当能量需求增加时，在洞穴里的压缩空气被释放并用于发电。因为传统的CAES系统需要特定的地质条件，CAES站的位置是被限制的。

WO2010138677公开了一种吸附增强的压缩空气能量系统，其中存储容器设置有多孔材料，例如碳、硅胶或沸石。因为吸附相比自由流体致密得多，因此压缩流体更容易在多孔材料的存在下被存储，从而减少了所需的存储罐的体积。

公开内容的简要概述

从第一方面来看，提供了一种基于化学吸附的能量存储装置，包括：

包含第一吸附剂材料的第一化学反应器和包含第二吸附剂材料的第二化学反应器，第一化学反应器和第二化学反应器相互流体连接，使得制冷剂流体可以从第一化学反应器流向第二化学反应器，并从第二化学反应器流向第一化学反应器，第一化学反应器和第二化学反应器还设置有用于将热量输入到第一化学反应器和/或第二化学反应器中或从第一化学反应器和/或第二化学反应器中取出热量的机构；

热交换器模块，该热交换器模块被配置为从多个可用热源中选择具有最高温度的热源；和

膨胀器模块，该膨胀器模块经由热交换器模块选择性地连接到第一化学反应器和第二化学反应器；

其中，热源布置成在制冷剂流体通过膨胀器模块之前加热该制冷剂流体，并且

其中，热交换器被配置为从最高温度热源回收过剩热量(surplus heat)，并且膨胀器模块被配置为膨胀制冷剂流体；

其中，用于将热量输入到第一化学反应器和/或第二化学反应器中或从第一化学反应器和/或第二化学反应器中取出热量的机构在膨胀器模块与第一化学反应器和第二化学反应器之间提供制冷剂流体流，并且

其中，膨胀器模块是可操作的以根据能量存储需求膨胀制冷剂流体，以提供可变的功输出。

当第一吸附剂材料或第二吸附剂材料在工作压力下经受低于第一吸附剂-制冷剂反应或第二吸附剂-制冷剂反应的平衡温度的温度时，制冷剂流体被吸附到第一吸附剂材料或第二吸附剂材料上，其中工作压力是系统的压力。当第一吸附剂材料或第二吸附剂材料在工作压力下经受高于第一吸附剂-制冷剂反应或第二吸附剂-制冷剂反应的平衡温度的温度时，制冷剂流体从第一吸附剂材料或第二吸附剂材料解吸。

如果散热器温度固定，则第一吸附剂材料具有对应于给定的热源温度范围的第一最佳解吸温度范围。

如果散热器温度固定，则第二吸附剂材料具有对应于给定的热源温度范围的第二最佳解吸温度范围。

当最高热源具有高于第一化学反应器的第一最佳解吸温度或高于第二化学反应器的第二最佳解吸温度的温度时，存在过剩热量。

第一最佳解吸温度范围和第二最佳解吸温度范围可以不同。

第一最佳解吸温度范围和第二最佳解吸温度范围可以有一些重叠。

第一最佳解吸温度范围和第二最佳解吸温度范围可以大体上相同。

如果热源温度高于第一化学反应器的最佳解吸温度或高于第二化学反应器的最佳解吸温度，则热交换器从最高温度热源回收过剩热量。

通过分别确定第一吸附剂材料的第一最佳解吸温度范围和第二吸附剂材料的第二最佳解吸温度范围，提高了系统的发电、热效率和能量效率。

如果在给定工作压力下，用于将热量输入至第一吸附剂材料中的机构将第一吸附剂材料加热到高于第一吸附剂-制冷剂反应的第一平衡温度的温度，而在给定工作压力下，用于从第二吸附剂材料取出热量的机构将第二材料冷却到低于第二吸附剂-制冷剂反应的第二平衡温度的温度，则制冷剂流体从第一吸附剂材料解吸，并流向第二吸附剂材料并被吸附到第二吸附剂材料中。

如果在给定工作压力下，用于将热量输入至第二吸附剂材料的机构将第二吸附剂材料加热到高于第二吸附剂-制冷剂反应的第二平衡温度的温度，而在给定工作压力下，用于从第一吸附剂材料取出热量的机构将第一材料冷却到低于第一吸附剂-制冷剂反应的第一平衡温度的温度，则制冷剂流体从第二吸附剂材料解吸，并流向第一吸附剂材料并被吸附到第一吸附剂材料中。

提供热交换器以使系统能够连续地回收废热，使得可以在一个完整的循环中高效且连续地产生机械能，同时提供冷却或加热。

可选地，第一吸附剂材料可以是盐，例如金属盐。该盐可以从能够与制冷剂流体，例如氨、甲醇或蒸汽形成配价键的盐中选择。该盐可以是金属卤化物，例如金属氯化物或金属溴化物。金属卤化物盐非常适合于其中制冷剂流体为氨、甲醇或蒸汽的系统。

盐可以是金属硫化物。金属硫化物盐非常适合于其中制冷剂流体为蒸汽的系统。

盐可以是金属硫酸盐。金属硫酸盐非常适合于其中制冷剂流体为氨或蒸汽的系统。

盐可以选自以下组：NiCl2、CaCl2、SrCl2、FeCl2、FeCl3、ZnCl2、MgCl2、 MgSO4和MnCl2。

可选地，第二吸附剂材料可以是盐，例如金属盐。该盐可以从能够与制冷剂流体，例如氨、甲醇或蒸汽形成配价键的盐中选择。

盐可以是金属卤化物，例如金属氯化物或金属溴化物。金属卤化物盐非常适合于其中制冷剂流体为氨、甲醇或蒸汽的系统。

盐可以是金属硫化物。金属硫化物盐非常适合于其中制冷剂流体为蒸汽的系统。

盐可以是金属硫酸盐。金属硫酸盐非常适合于其中制冷剂流体为氨或蒸汽的系统。

盐可以是CaCl2、SrCl2、BaCl2、NaBr、NH4Cl、PbCl2、LiCl和Na2S。

假设第一吸附剂材料和第二吸附剂材料与制冷剂流体相互作用，使得制冷剂流体能够吸附到第一吸附剂材料和第二吸附剂材料，则第一吸附剂材料和第二吸附剂材料可以是相同的类型(例如，两者都是金属卤化物)，或者盐的混合物(例如，一种金属卤化物、一种金属硫化物)。盐的选择必须是相容的，因为每种盐的第一平衡温度和第二平衡温度应该是相容的。因此，该系统的另一个优点在于，存在能够在不同温度范围内制冷和热输出的多个工质对，并且因此能量存储系统可以包括在不同温度下操作的工质盐对(working saltpairs)，进一步扩大了系统的可用性。

可选地，制冷剂可以是氨。

氨是湿流体，且因此不是理想的用于发电的工作流体。然而，基于吸附热力学，热交换器允许更好的管理和有效利用系统中的废热源，并且也对循环热和能量效率提供显著的提高。

通过结合热交换器，并确定第一最佳解吸温度和第二最佳解吸温度，因为任何过剩热量都可以施加在热交换器上。此外，由于为整个循环提供了热交换器，因此提高了系统的整个循环的效率。

可选地，制冷剂可以是甲醇。

可选地，制冷剂可以是蒸汽。

制冷剂如氨、甲醇和蒸汽具有减小的或零臭氧损耗潜能值(ODP)和零全球变暖潜能值(GWP)，并且因此，包括诸如在本能量存储系统中使用的制冷剂的能量存储系统优于使用更有害于环境的制冷剂的现有的能量存储系统。解吸-再加热过程的原理依赖于在不同热源条件下对第一吸附剂材料和第二吸附剂材料的最佳解吸点的确定。热交换器使得系统能够管理不同可用热源温度水平的热能，同时增加功输出。

从第二方面来看，提供了一种操作根据第一方面的能量存储系统的方法，该方法包括：

提供包含第一吸附剂材料的第一化学反应器和包含第二吸附剂材料的第二化学反应器，第一化学反应器和第二化学反应器相互流体连接，使得制冷剂流体可以从第一化学反应器流向第二化学反应器，并从第二化学反应器流向第一化学反应器，第一化学反应器和第二化学反应器还设置有用于将热量输入到第一化学反应器和/或第二化学反应器中或从第一化学反应器和/或第二化学反应器中取出热量的机构；

提供热交换器模块，该热交换器模块被配置为从多个可用热源中选择具有最高温度的热源；和

经由热交换器模块将膨胀器模块选择性地连接到第一化学反应器和第二化学反应器；

经由所选择的最高温度热源加热该制冷剂流体并使该制冷剂流体通过膨胀器模块；

从最高温度热源回收过剩热量；和

通过膨胀器模块膨胀制冷剂流体；

其中，用于将热量输入到第一化学反应器和/或第二化学反应器中或从第一化学反应器和/或第二化学反应器中取出热量的机构在膨胀器模块与第一化学反应器和第二化学反应器之间提供制冷剂流体流，并且其中膨胀器模块是可操作的以根据能量存储需求膨胀制冷剂流体，以提供可变的功输出。

附图简述

下文通过参考附图进一步描述本发明的实施方案，其中：

图1示出了能量存储系统中的机械功输出的前半循环的示例；

图2示出了用于机械功输出和热变压器的后半循环的示例；

图3示出了用于机械功输出的后半循环的示例；

图4示出了用于机械功输出和冷却的后半循环的示例；

图5示出了当散热器温度为25℃时，在不同热源温度条件下对于不同延对的解吸-再加热过程的功输出的模拟结果。示出了当散热器温度为25℃时，在不同热源温度条件下解吸-再加热过程的功输出：(a)MnCl2-NaBr 对，第一盐的最佳解吸温度；(b)MnCl2-NaBr对，第二盐的最佳解吸温度； (c)MnCl2-CaCl2对，第一盐的最佳解吸温度；(d)MnCl2-CaCl2对，第二盐的最佳解吸温度；

图6在氨的温度与熵比较的图表中示出了使用例如MnCl2-CaCl2的盐对的能量存储系统中的热化学发电的理想热力学循环和基于氨的朗肯循环(Rankine cycle)的理想热力学循环；

图7示出了吸收式发电循环中解吸-膨胀过程的理想理论分析。

详细描述

通常，几种热源或废热流在工业过程中是可用的。热源通常具有不同的温度。可以基于第一化学反应器和第二化学反应器的最佳解吸温度来布置和选择用于能量存储系统的热源。

能量存储系统包括第一化学反应器，该第一化学反应器包含当材料在给定工作压力下经受低于第一吸附剂材料和制冷剂流体之间的化学反应的第一平衡温度的温度时，能够吸附制冷剂流体的材料。如果温度高于第一平衡温度，制冷剂流体将从第一化学反应器解吸。

提供了包括第二吸附剂材料的第二化学反应器，当第二吸附剂材料在给定工作压力下经受低于第二吸附剂材料和制冷剂流体之间的反应的平衡温度的温度时，该第二吸附剂材料能够吸附制冷剂流体。如果温度高于第二平衡温度，制冷剂流体将从第二化学反应器解吸。

能量存储系统可以利用热源或者替代的需要制冷的物体。

能量存储系统还包括经由热交换器模块选择性地连接到第一化学反应器和第二化学反应器的膨胀器模块。膨胀器模块被配置成膨胀制冷剂流体以产生机械功输出。例如，制冷剂流体例如氨在膨胀器模块与第一化学反应器和第二化学反应器之间流动。膨胀器模块能够膨胀制冷剂流体，以根据能量存储需求提供可变的功输出。

图1示出了能量存储系统的前半循环的示例。申请人已经发现，在给定热源、散热器和工作压力的条件下，如图1至4所示的包括第一化学反应器和第二化学反应器的能量存储系统具有用于第一化学反应器的第一最佳解吸温度范围和用于第二化学反应器的第二最佳解吸温度范围，由此从第一化学反应器或第二化学反应器解吸的制冷剂流体可以产生最大的机械功输出，导致提高的能量效率。通过将热交换器结合到前半循环和后半循环中的每一个中(参见例如图1至4)，在能量存储系统中可以有效地使用多个热源。

最佳解吸温度可以是与可用热源相同的温度，或者最佳解吸温度可以高于或低于可用热源的温度。

确定化学反应器的最佳温度解吸，以便获得最大发电量。在前半循环中，热量在第一化学反应器的最佳解吸温度Ts1下在第一化学反应器处被输入系统中。氨在解吸温度Ts1下从第一化学反应器解吸，且随后在制冷剂流体膨胀以产生机械能之前由热交换器通过更高温度的热源重新加热。氨膨胀后，氨被吸附到第二化学反应器中。

图2示出了能量存储系统的后半循环的示例。结合图1所示的前半循环，这种布置被配置成在一个完整的循环中提供连续发电和分批热变压器。

第二化学反应器在第二最佳解吸下加热，使得氨从第二反应器解吸。氨在解吸的氨吸入到膨胀器并膨胀以产生机械能之前通过热交换器。从膨胀器排出的氨被吸附到第一化学反应器中。从膨胀器排出的氨处于高温高压状态，且因此吸附在第一化学反应器中的氨在比可用热源温度更高的温度下产生增加的热量的潜能很大。

图3示出了能量存储系统的替代操作，如果与图1所示的前半循环结合，则在完整的循环中提供连续的最佳发电。在第二最佳解吸温度下加热第二化学反应器，使得氨从第二化学反应器解吸。解吸的氨随后由热交换器通过热源再加热到更高的温度。解吸的氨在其被吸附到第一化学反应器中之前膨胀以产生机械能。从第一化学反应器释放的吸附热被排放到周围环境，从而提供热源，或者被排放到冷却器水槽(cooler sink)。

图4示出了能量存储系统的另一种替代操作，如果与图1所示的前半循环结合，则在完整的循环中提供连续的最佳发电和分批冷却。第二化学反应器在第二最佳解吸温度下从待冷却的物体中提取热量，从而对物体产生冷却效果。对于一些吸收式金属盐工作对，再次确定以最大化膨胀器的功输出的最佳解吸温度恰好足够低以产生额外的冷却效果。

例如，使用MnCl2(第一化学反应器)和NaBr(第二化学反应器)的金属盐对，分别在图5的(a)和图5的(b)中示出了前半循环和后半循环中相对于解吸温度的功输出。该图示出了特定温度点的峰值，这取决于不同的废热源温度。图5的(b)中的峰值温度点表示第二化学反应器的最佳解吸温度，并且低于周围环境温度(在图5中标记为垂直虚线)。这意味着冷却发电的潜能。标记为“基本过程”的红色曲线表示现有技术系统的发电，即在本申请背景部分中描述的TR-CAES系统。

返回参考图4中所示的后半循环的示例，在第二化学反应器中解吸氨之后，解吸的氨被可用的废热加热，随后氨通过膨胀器以产生机械能。吸附热从第一化学反应器释放并排放到周围环境或冷却器水槽。

第一化学反应器可以被认为是高温盐化学反应器，并且第二化学反应器可以被认为是低温盐化学反应器。

解吸和再加热过程可以通过首先确认第一化学反应器和第二化学反应器在给定热源和散热器条件下的第一最佳解吸温度和第二最佳解吸温度以优化的方式进行。在某些情况下，在一定温度下仅存在一个热源，能量存储系统仍可以在热交换装置中使用这个单一热源，例如热源首先向热交换器提供再加热，然后从热交换器排出的热量被用于化学反应器以促使氨解吸。可选择地，也可以通过控制热源流体的或流经热交换器的热交换流体的流速来达到所需的温度水平。此外，如果最佳解吸温度低于周围环境温度，则实现如图4所示的制冷。

图6示出了温度与熵比较的图中的多个示例的理想热力学循环，包括使用氨作为工作流体的朗肯循环。在朗肯循环中(示出为轨道 1”-2”-3”-4”-5”)，2”-3”示出过热过程(从80摄氏度到100摄氏度)，而3”-4”是等熵膨胀。氨是湿流体，且过热的氨蒸气的热力学状态仍接近饱和条件，因此蒸气膨胀受到限制，导致有限的功输出。

使用MnCl2-CaCl2对而没有再加热过程的热化学发电循环显示为轨迹 1-2-3-4-5-6，其中1-2过程是当解吸温度处于100℃(例如，100℃是可用的最高热源温度)时对于MnCl2氨合物的等熵膨胀。因为MnCl2氨合物的最佳解吸温度与可用的最高热源温度(100℃)相同，所以在前半循环中不进行再加热。2-3示出了CaCl2反应器中的等压吸附。在后半循环中，4-5 表示如果解吸温度处于100℃时对于没有再加热的CaCl2氨合物的等熵膨胀，5-6表示在MnCl2反应器中的等压吸附。使用具有再加热过程的 MnCl2-CaCl2对的热化学发电循环如轨迹1-2-3-4'-5'-6'-7'所示。由于本示例中CaCl2氨合物的最佳解吸温度低于可用的最高热源温度(100℃)，如果在后半循环中引入再加热过程(4'-5')，例如当解吸温度为80℃，且再加热温度为100℃时，功输出增加到(5'-6')、高于(4-5)、远高于(3”-4”)。盐和氨之间化学反应的平衡远离饱和条件，因此存在更大的流体膨胀的潜能。由于热化学发电有两个限制因素，饱和条件和背压(另一侧上的吸附压力)，这两个因素之间存在平衡，因此导致解吸温度的最佳条件对应于用于最大功输出的不同的最高热源温度。

在一个示例中，如果使用工质对MnCl2-NaBr并且散热器温度处于 25℃，则当热源为从140℃至260℃时，第一吸附剂材料(MnCl2)的第一最佳温度范围为从140℃至210℃；当热源温度为从40℃至180℃时，第二吸附剂材料(NaBr)的第二最佳温度范围为从-20℃至9℃。

在另一示例中，如果使用工质对MnCl2-CaCl2，并且散热器温度处于 25℃，则当热源为从140℃至260℃时，第一吸附剂材料(MnCl2)的第一最佳温度范围从120℃至170℃；当热源温度为从40℃至180℃时，第二吸附剂材料(CaCl2)的第二最佳温度范围从14℃至45℃。

应该注意，对于发电，吸收式吸附对可以由两种相同的盐组成，如 CaCl2-CaCl2对、MnCl2-MnCl2对；对于冷却和加热目的，必须有两种不同的盐组成对，如MnCl2-CaCl2对、MnCl2-NaBr对。

吸收循环中的蒸汽等熵膨胀受到两个因素的限制。第一个是工作流体 (如NH3)的饱和条件，另一个限制因素盐-氨合物吸附的平衡压力有关的膨胀背压。

图7示出了能量存储系统中使用CaCl2-NaBr工质对的吸收循环。图7 示出了前半循环的理想理论分析，CaCl2是第一吸附剂材料(或高温盐， HTS)，而NaBr是第二吸附剂材料(低温盐，LTS)。由于上述限制因素，膨胀状态应该位于如图7的图表所示的灰色标记区域中，该灰色标记区域是NH3饱和线的右手侧上以及在处于散热器温度(在本示例中假定为25℃) 的NaBr氨合物的吸附平衡压力线上方的区域。

这意味着膨胀排气保持在气相中并且在高于背压的压力下。

当热源处于约120℃的温度下用于加热CaCl2氨合物(假设这是可用的最高温度热源)时，从CaCl2氨合物解吸的氨的蒸汽膨胀从点1处的平衡状态开始，如图7所示。因此，当120℃热源直接用于解吸时，等熵膨胀曲线1-2代表功产生的理想最大潜能。

如果引入再加热过程，使用较低的解吸温度(＜120℃)，然后用120℃热源将解吸的蒸汽恒压地再加热到较高的温度水平，蒸汽膨胀的最终功输出将变化。图7所示的再加热过程有三个示例，其中申请人已经使用了不同的解吸温度但是相同的再加热温度。曲线1'-2'-3'代表处于110℃的解吸过程和处于120℃的等压再加热过程，而曲线l”-2”-3”代表处于85℃的解吸过程和处于120℃的再加热过程，曲线1”'-2”'-3”'代表处于70℃的解吸过程和处于120℃的再加热过程。

明显的是，膨胀的潜能的顺序为(1'-2'-3')＞(1”-2”-3”)＞(1-2)＞ (1”'-2”'-3”')。根据基于吸收过程和等熵膨胀的热力学平衡的计算，申请人已经发现膨胀功输出相对于解吸温度的变化轮廓是峰值曲线如在图5中示出的)。功输出首先随着解吸温度的降低而增加并在一定的解吸温度下达到其顶点。随后，随着解吸温度进一步降低，膨胀功输出开始下降。因此，由于在吸收过程中前述的两个限制因素之间的平衡，如果再加热过程应用，则存在用于最大功输出的最佳解吸温度。

在另一个示例中，如果可用热源具有等于最佳解吸温度的温度，那么如果再加热应用并且解吸温度降低，则将存在功输出的单调下降的趋势。确定最佳点的方法适用于任何一种情况，并且对于确定能量存储系统的最佳性能是必需的。

对于本领域技术人员将明显的是，与任何上述实施方案有关的描述的特征可以在不同实施方案之间可互换的应用。上述实施方案是用来解释本发明的各种特征的示例。

在本说明书的整个描述和权利要求中，词语“包括”和“包含”以及它们的变型指“包括但不限于”，并且它们并非旨在(并且不)排除其他部分、添加剂、组分、整数或步骤。在整个说明书和权利要求书中，单数包含复数，除非上下文另有要求。特别地，在使用不定冠词时，说明书应理解为考虑单数以及复数，除非上下文另有要求。

结合本发明的特定方面、实施方案或示例所描述的特征、整数、特性、化合物、化学结合或组应被理解为可适用于本文所述的任何其他方面、实施方案或示例，除非与其不相容。在本说明书(包括任何所附的权利要求、摘要和附图)中公开的所有的特征和/或如此公开的任何方法或过程的所有步骤，可以以任何组合方式进行组合，除了其中这种特征和/或步骤中的至少一些是互相排斥的组合之外。本发明并不受限于任前述实施方案的细节。本发明延伸到在本说明书(包括任何所附权利要求，摘要和附图)中公开的特征中的任何新颖的一个或任何新颖的组合，或延伸到所公开的任何方法或过程的步骤的任何新颖的一个或任何新颖的组合。

读者的注意力被指向与本申请相关联的同时于或先于本说明书提交的，并且以本说明书公开给公众检视的所有文件和文档，并且所有这些文件和文档的内容通过引用并入本文。

能量存储系统专利购买费用说明

Q：办理专利转让的流程及所需资料

A：专利权人变更需要办理著录项目变更手续，有代理机构的，变更手续应当由代理机构办理。

1：专利变更应当使用专利局统一制作的“著录项目变更申报书”提出。

2：按规定缴纳著录项目变更手续费。

3：同时提交相关证明文件原件。

4：专利权转移的，变更后的专利权人委托新专利代理机构的，应当提交变更后的全体专利申请人签字或者盖章的委托书。

Q:专利著录项目变更费用如何缴交

A：（1）直接到国家知识产权局受理大厅收费窗口缴纳,（2）通过代办处缴纳，（3）通过邮局或者银行汇款,更多缴纳方式

Q：专利转让变更，多久能出结果

A：著录项目变更请求书递交后，一般1-2个月左右就会收到通知，国家知识产权局会下达《转让手续合格通知书》。