用于驅(qū)動至少一個能夠轉(zhuǎn)換電能并將該能量以熱形式存儲的組件的設(shè)備及相關(guān)系統(tǒng)和方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及用于驅(qū)動至少一個能夠轉(zhuǎn)換電能且能將其以熱形式存儲的組件(2)的設(shè)備(1)。根據(jù)本發(fā)明的設(shè)備的特征在于它具有接收設(shè)定點以向至少一個能夠轉(zhuǎn)換電能且能將其以熱形式存儲的組件(2)提供預(yù)定量的電能的能力，該電能來源于電氣設(shè)施(4)。本發(fā)明還涉及系統(tǒng)(12)，該系統(tǒng)包括根據(jù)本發(fā)明的設(shè)備(1)和至少一個能夠轉(zhuǎn)換電能且能將其以熱形式存儲的組件(2)。本發(fā)明的另一方面是用于利用電氣網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的若干系統(tǒng)(12)的方法，以及該方法應(yīng)用于管理包括間歇性生產(chǎn)的能量源的電氣網(wǎng)絡(luò)。本發(fā)明特別用于管理包括間歇性生產(chǎn)的能量源的電能分配網(wǎng)絡(luò)、能量的存儲和對用于公共衛(wèi)生目的的熱水和/或加熱和/冷卻和/或電力的提供。
【專利說明】
用于驅(qū)動至少一個能夠轉(zhuǎn)換電能并將該能量以熱形式存儲的組件的設(shè)備及相關(guān)系統(tǒng)和方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明屬于電能網(wǎng)絡(luò)管理的范圍。
【背景技術(shù)】
[0002]如專利FR2976415中所示，現(xiàn)代配電網(wǎng)絡(luò)變得越來越復(fù)雜。面對不斷增長的需求，這些網(wǎng)絡(luò)包括比重越來越大的、接近飽和的變量生產(chǎn)和分配基礎(chǔ)設(shè)施。在致力于向著更為可再生能源的方面進行能源轉(zhuǎn)換的大多數(shù)國家的能量結(jié)構(gòu)中，例如，來源于太陽能或風能的間歇性產(chǎn)能的比例正在持續(xù)增長。然而，在能源結(jié)構(gòu)中，由間歇性生產(chǎn)的可再生能源提供的比例增長超過30%需要實施以下解決方案:當超過需求時，存儲所產(chǎn)生的能量，以用于在能量不足時，釋放這些產(chǎn)生的能量。在所考慮的存儲方案中，采用熱形式的分散性存儲尤其有利，特別是因為轉(zhuǎn)換和運輸損耗僅發(fā)生一次。在這類儲能方式中，所安裝的用于公共衛(wèi)生目的的熱水儲存裝置庫，在大多數(shù)國家中代表了可觀的存儲容量。例如，在法國大約存在1450萬臺服務(wù)中的熱水器，它們代表著超過2000萬MWh的電力或約占該國每年50 %的水力發(fā)電量的存儲容量。這類裝置傳統(tǒng)上根據(jù)電費狀況通過控制它們的開和關(guān)狀態(tài)來驅(qū)動。最為公知的情形是根據(jù)非峰值率/峰值率來控制電熱水器的操作。因此，所實施的用于驅(qū)動終端電氣設(shè)施中的這些裝置的技術(shù)方案被嵌入了計費管理方案(如專利FR2947396中所示)并且是在計費條件中指定了固定時間檔的框架中。這種在現(xiàn)有配電網(wǎng)絡(luò)中以熱形式驅(qū)動儲能裝置的方式不能完全讓人滿意，因為它未考慮到在短時間跨度之內(nèi)生產(chǎn)危機的現(xiàn)實情況，尤其是由間歇性生產(chǎn)的能源所導(dǎo)致的那些生產(chǎn)危機。
[0003 ]本發(fā)明屬于所謂的“智能電網(wǎng)”的范圍。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目標是通過提供用于驅(qū)動至少一個能夠轉(zhuǎn)換電能并將其以熱形式存儲的組件的設(shè)備，至少部分地克服之前所提到的問題，該設(shè)備包括至少一個電力負載。該設(shè)備根據(jù)初始特性被設(shè)計用于接收設(shè)定點，對設(shè)定點的接收觸發(fā)該設(shè)備從電氣網(wǎng)絡(luò)的終端設(shè)施向至少一個能夠轉(zhuǎn)換電能并將其以熱形式存儲的組件供應(yīng)預(yù)定量的電能，其中該終端設(shè)備包括電能表，該電能表在其所連接的設(shè)備后面。
[0005]相比任何一個本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員所知的方案，本發(fā)明的一個優(yōu)勢在于，所消耗的電量獨立于相關(guān)的終端設(shè)施的能量計量系統(tǒng)而被知曉。這使得能夠例如將電能存儲于與供應(yīng)能量不同的合同和經(jīng)濟框架內(nèi)以用于其他用途。通過本發(fā)明的能力使得補償與將本發(fā)明實施在終端設(shè)施的整體計量和相應(yīng)計費之內(nèi)有關(guān)的能量消耗成為可能。本發(fā)明用于根據(jù)電氣網(wǎng)絡(luò)的需求在任何時間存儲電能，并用于自動地管理對計費的相關(guān)影響。去耦合使得對設(shè)施的總體消耗和由在該設(shè)施內(nèi)實施本發(fā)明所導(dǎo)致的消耗之間進行記賬成為可能。去耦合還允許將對源自電能的熱水供應(yīng)和/或供熱服務(wù)的提供與電力供應(yīng)本身分開。相比現(xiàn)有技術(shù)中的方案，本發(fā)明的另一個優(yōu)勢在于它對于傳輸設(shè)定點的低帶寬需求。對單個設(shè)定點的傳輸足以供應(yīng)給定量的電能。設(shè)備對設(shè)定點的接收確定了能量供應(yīng)的開始。當提供的能源量已被消耗時，該設(shè)備在本地管理能量供應(yīng)的終止。假設(shè)將被存儲于電氣網(wǎng)絡(luò)中的大量能量啟用非常多根據(jù)本發(fā)明的系統(tǒng)，則必要的帶寬將被進一步降低。因此，結(jié)合使用本發(fā)明，可能在電信網(wǎng)絡(luò)的一個或多個分支中，將設(shè)定點作為一般廣播進行傳輸設(shè)定點。因此，對單個命令的傳輸可以觸發(fā)對大預(yù)定量的電能的消耗，該消耗合并了包括根據(jù)本發(fā)明的一個或多個系統(tǒng)的若干設(shè)施的消耗。
[0006]根據(jù)本發(fā)明的設(shè)備提供了以下內(nèi)容:在時間測量的基礎(chǔ)上，被供應(yīng)給至少一個能夠轉(zhuǎn)換電能并將其以熱形式存儲的組件的電能值被估計，在該時間期間，電能以預(yù)定功率被供應(yīng)給該至少一個能夠轉(zhuǎn)換電能并將其以熱形式存儲的組件。通過任何方式(例如，根據(jù)本發(fā)明的構(gòu)成完整裝置的系統(tǒng)框架中的工廠建設(shè))，被驅(qū)動的負載的功率可以在該設(shè)備中被預(yù)定。在根據(jù)本發(fā)明的用于驅(qū)動外部電力負載的設(shè)備的安裝期間，負載的功率還可以被調(diào)整或作為學習步驟的一部分。當以固定電壓供電時，當用于轉(zhuǎn)換熱形式的電能的裝置在固定功率操作時，本發(fā)明的實施變體是有利的。因此，由所驅(qū)動的負載所消耗能量的測量相當于計量該負載的運行時間。比例值因素允許時間值到能量值之間的雙射途徑。為了在經(jīng)濟交易的環(huán)境中具有使用本發(fā)明的權(quán)利，著眼于確保和/或提高時間-能量轉(zhuǎn)換的精度的改進可以是必要的。因此，提供了利用該設(shè)備的非易失性存儲器中的存儲的校準結(jié)果來校準工廠中的時間-能量轉(zhuǎn)換因子，以使得補償用于轉(zhuǎn)換熱形式的電能的裝置的單位功率上不夠準確的公差。還提供了補償用于在冷啟動和穩(wěn)定狀態(tài)下達到的溫度之間轉(zhuǎn)換電能的裝置的單位功率的可能變化。
[0007]還提供了以下內(nèi)容:向至少一個能夠轉(zhuǎn)換電能并能將其以熱形式存儲的組件供應(yīng)的電能值的估計考慮了至少一個電力負載的電源電壓。這一改進允許考慮到這一事實，電氣網(wǎng)絡(luò)的供電電壓可能不總是處于其標稱電壓，該電壓在歐洲為230V，在北美為110V。因此，時間和能量之間的對應(yīng)因素被自動且適當?shù)匦薷模沟棉D(zhuǎn)換保持在準確性的所需范圍內(nèi)，處于供電電壓的變化的給定范圍內(nèi)。在由電力負載的設(shè)備驅(qū)動的框架內(nèi)，該電力負載的供電可能已被恒溫器或任何其他組件或中間控制組件中斷，該設(shè)備有利地考慮電力負載的供電電壓，以暫?；蚧謴?fù)評估被供應(yīng)電能量的框架中負載的操作時間的時間計量。例如，簡單的分壓器或與電力負載并行提供的光耦合器允許微控制器被嵌入在設(shè)備中，以依賴于在它的終端處干線電壓存在與否來檢測負載是否確實被供電。當同一微控制器用于實施本發(fā)明時，并且例如用于通過所有或沒有電力負載的控制來設(shè)置溫度，那么計量操作時間的暫停或恢復(fù)由設(shè)備的微控制器所執(zhí)行的軟件程控。
[0008]根據(jù)本發(fā)明的設(shè)備還提供了以下內(nèi)容:被供應(yīng)給至少一個能夠轉(zhuǎn)換電能并能將其以熱形式存儲的組件的電能值，在被能夠轉(zhuǎn)換電能并能將其以熱形式存儲的該組件于供應(yīng)電能的期間所消耗能量的測量的基礎(chǔ)上被計算。這一實施變體包括考慮流入負載的電流和其供電電壓的功率測量組件。
[0009]還提供了以下內(nèi)容:設(shè)備還包括第一裝置，通過焦耳效應(yīng)，驅(qū)動用于轉(zhuǎn)換熱形式的電能的該第一裝置，以及第二裝置，驅(qū)動用于轉(zhuǎn)換熱形式的電能的該第二裝置，用于轉(zhuǎn)換熱形式的電能的該第一裝置具有比該第二裝置更高的電功率，該第一裝置可以單獨和/或聯(lián)合地驅(qū)動該第一和第二裝置。用于轉(zhuǎn)換熱形式的電能的該第一和第二裝置被包括在根據(jù)本發(fā)明的至少一個能夠轉(zhuǎn)換電能并能將其以熱形式存儲的組件中。還提供了以下內(nèi)容:用于轉(zhuǎn)換熱形式的電能的該第一和第二裝置被實施為實體上獨立的組件，其被設(shè)計用于增加容量或在同一物理組件中。例如，它可以為建筑物的熱水生成設(shè)施中的系列組件、傳統(tǒng)的熱水箱(這里水被電阻器加熱)、以及貯水式熱水器(這里水被熱力組加熱)。還提供了以下內(nèi)容:它可以是將用于加熱用于存儲熱量的相同體積材料的兩個裝置組合的設(shè)備。由在熱力學加熱裝置中加入電阻器所導(dǎo)致的額外開銷和體積是小的。加熱裝置的這一組合使得例如在使用的正常條件下使用高產(chǎn)的加熱裝置成為可能，同時當電氣網(wǎng)絡(luò)的平衡必要時，偶爾提供用于更多地加載該電氣網(wǎng)絡(luò)的更大的電力消耗容量。
[0010]還提供了以下內(nèi)容:設(shè)備還包括用于接收被遠程控制裝置傳送的至少一個設(shè)定點的裝置。例如還提供了以下內(nèi)容:設(shè)備包括從電力計費管理系統(tǒng)接收遠程控制命令的組件設(shè)備，例如在法國，以175Hz或188Hz的TCFM接收器或與“鏈路”(Iinky)兼容的兼容PLC(電力線通信，Power-line communicat1n)接收器。還提供了將收發(fā)射頻或PLC組件集成到該設(shè)備中，直接或經(jīng)由本地互聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)與所謂的“M2M”(機器至機器)和/或“1T” ( “物聯(lián)網(wǎng)”)通信基礎(chǔ)設(shè)施相連。
[0011]由于僅由該設(shè)備驅(qū)動的電力負載的ON設(shè)定點的傳送需要消耗預(yù)定值的能量，本發(fā)明還特別地帶寬高效。同時尋址多個接收方的單向通信系統(tǒng)足以有效地實施本發(fā)明。在沒有相關(guān)設(shè)置的情形下，設(shè)定點實際上可以被減少至二進制序。在這種情形下，簡單的順序直接控制電力負載的開關(guān)打開，消耗預(yù)定整數(shù)的千瓦時。當預(yù)定值的能量已被消耗時(由于電力負載被設(shè)置為打開)，電力負載的關(guān)閉被該設(shè)備本地地管理。由于不需控制系統(tǒng)必須知道被每一個尋址設(shè)備驅(qū)動的負載的單位功率以及必須單獨地管理這些設(shè)備，這一方式尤為有效。還提供了以下內(nèi)容:通過使與多個預(yù)定水平的能量值相關(guān)的命令同時存在，改進了本發(fā)明的實施。例如，IKWh、2Kffh、5Kffh的存儲命令。實際上不期望落在設(shè)施的能量表的單位計數(shù)指標(通常為IKWh)之下。因為在已有效地消耗所期望能量的預(yù)定值之前，達到的存儲容量的限制的風險對客戶將是有害的，因此也不期望具有能量存儲過高的預(yù)定值。在實踐中，對于具有單位容量通常處于I至3KW之間的設(shè)備，在與操作時間是30分鐘至2小時之間，I或2KWh的消耗/存儲訂購是好的折中。這給出以下結(jié)果:不管其容量，標準電熱水器將水溫從室溫開始的標稱加熱時間通常約4小時(每個模型的加熱元件的功耗通常被計算以獲得大約4小時的加熱時間，以使得它所包含的水的全部容積到達設(shè)定點溫度)。還提供了以下內(nèi)容:當本發(fā)明被允許它的復(fù)雜電信系統(tǒng)所支持時，明確地發(fā)送將被存儲的能量的預(yù)定量的值作為命令的設(shè)置。因此，針對不同功率的大量設(shè)備的同時被分組的命令是可能的。本發(fā)明的這些特征還有助于降低電氣網(wǎng)絡(luò)中的待機時間，以及快速地吸收偶然的電力盈余，尤其從間歇性生產(chǎn)源。
[0012]還提供了以下內(nèi)容:該設(shè)備適當?shù)亟邮蘸妥g碼至少一個其他設(shè)定點，該至少一個其他設(shè)定點不同于觸發(fā)供應(yīng)預(yù)定值的電能的該至少一個設(shè)定點。由于通過遠程控制和/或通過管理系統(tǒng)的方式傳送該至少一個其他設(shè)定點，因此有利地等價于那些被實施用于傳送觸發(fā)提供預(yù)定值的電能的該至少一個設(shè)定點的方式。例如，這些可以是通過電力計費條件中的改變控制被驅(qū)動的負載的狀態(tài)和/或用于具體命令電力負載被設(shè)置為打開或關(guān)閉的設(shè)定點，和/或用于在裝置中卸載電力負載，例如當在電力網(wǎng)絡(luò)中消耗的能量值超過了所生產(chǎn)的能量值時。
[0013]提供了以下內(nèi)容:該設(shè)備還包括用于接收被與該設(shè)備相連的電表傳送的至少一個信息的裝置。例如，它可以是接收信息的能力，該信息來自于在法國所采用的電表或任何使電表能夠向外部裝備傳送信息的等價裝置上的所謂的“客戶遠程信息”輸出。例如在德國使用的那些基于操作紅外鏈路的IEC62056-21標準的連接，或USB連接、專有連線、光、視頻、PLC等連接。作為反復(fù)操作的一部分，例如在離峰時候，這一信息被根據(jù)本發(fā)明的設(shè)備有利地使用來傳統(tǒng)地驅(qū)動該至少一個能夠轉(zhuǎn)換電能并能將其以熱形式存儲的組件。取決于當電力負載被使能時由能量表所測量的功率和/或當負載被關(guān)閉時從總共被測量的值所顯示的功率值，這一消息還可以用于校準根據(jù)本發(fā)明的設(shè)備。被能量表傳送的信息還可用于作為由該電氣網(wǎng)絡(luò)的管理系統(tǒng)對設(shè)備遠程控制的方式，例如根據(jù)專利FR1301944中所描述的方法。
[0014]提供了以下內(nèi)容:由該電表傳送的信息是通常在該電表中提供的從繼電器觸點輸出的狀態(tài)提取的二進制信息，以在有利的計費水平上控制貯水式熱水器的操作。
[0015]提供了以下內(nèi)容:設(shè)備還包括用于確定從該至少一個能夠轉(zhuǎn)換電能并能將其以熱形式存儲的組件在其使用期間所提取的能量值的裝置。這是用于確定從存儲裝置(例如在提供熱水和/或加熱和/或冷卻供應(yīng)服務(wù)的構(gòu)架中)提取的能量值的方式。還提供了以下內(nèi)容:基于來自至少一個傳感器和/或計量器的信息，從存儲裝置提取的能量值在設(shè)備內(nèi)被計算和/或測量。從存儲器裝置提取的熱能的計量可以例如通過考慮冷水入口和熱水出口處的兩個探針之間的溫度差，以及進入水計量器的水的容積而被執(zhí)行。
[0016]提供了以下內(nèi)容:設(shè)備還包括用于從該至少一個能夠在其使用期間轉(zhuǎn)換電能并能將其以熱形式存儲的組件接收至少一個涉及被抽取的水的體積、和/或被抽取的水的溫度、和/或水的進入溫度的信息的裝置。例如，提供了以下內(nèi)容:接收裝備有干觸點輸出的水計量器的脈沖和/或放置在水中電路(涉及所存儲的熱能的提取)的適當位置的至少一個溫度傳感器的信號。
[0017]提供了以下內(nèi)容:設(shè)備還包括用于向信息系統(tǒng)傳送至少一個信息的裝置，該信息涉及該至少一個能夠轉(zhuǎn)換電能并能將其以熱形式存儲的組件的狀態(tài)。本發(fā)明可以在管理系統(tǒng)內(nèi)使用，該管理系統(tǒng)經(jīng)常采取單遠程控制命令的形式，單向且無條件地向根據(jù)本發(fā)明的設(shè)備傳送設(shè)定點。在該情形下，由外部管理系統(tǒng)維持每一個設(shè)備的能量記賬或執(zhí)行模型以了解或估計所存儲的能量并且，在適當?shù)臅r候，仍然可以被存儲的能量值在每一個根據(jù)本發(fā)明的設(shè)備的控制下。當本發(fā)明在由具有單獨尋址能力的雙向電信系統(tǒng)所支持的電氣網(wǎng)絡(luò)中實施時，每一個設(shè)備的狀態(tài)可以被有利地向管理系統(tǒng)報告以確?？捎萌萘吭谌魏螘r刻的更準確管理。根據(jù)該至少一個組件的狀態(tài)的詳細程度，該組件的根據(jù)本發(fā)明的設(shè)備被通知并且根據(jù)備用信道的傳送系統(tǒng)的可能性，提供了例如每一個設(shè)備通知管理系統(tǒng)所聚集的能量值，以及在適當?shù)臅r候，根據(jù)被實施的每一種模式，通知仍然可以被存儲的能量值。它還可以是二進制狀態(tài)信息，比如“已達到最大存儲容量”、“已達到最大保留存儲容量”。感興趣的其他信息，在適當?shù)臅r候，也可以被每一個設(shè)備傳送至管理系統(tǒng)，例如被提取的熱量值、被抽取的水量、所提取和/或進入水的溫度。
[0018]根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供了一種系統(tǒng)，該系統(tǒng)能夠轉(zhuǎn)換預(yù)定量的電能并將其以熱形式存儲。根據(jù)本發(fā)明的系統(tǒng)包括根據(jù)本發(fā)明的驅(qū)動設(shè)備和至少一個能夠轉(zhuǎn)換電能并將其以熱形式存儲的組件。提供了以下內(nèi)容:根據(jù)本發(fā)明的系統(tǒng)采用至少兩個單獨裝置的形式，構(gòu)成根據(jù)本發(fā)明的驅(qū)動設(shè)備的控制裝置以及至少一個確保將電能轉(zhuǎn)換為熱能并以熱形式存儲的裝置。還提供了以下內(nèi)容:根據(jù)本發(fā)明的系統(tǒng)包括在同一殼體內(nèi)的至少一個裝置、根據(jù)本發(fā)明的驅(qū)動設(shè)備以及至少一個確保將電能轉(zhuǎn)換為熱能并以熱形式存儲的裝置。該設(shè)備可以被另外的轉(zhuǎn)換和/或存儲裝置補充。根據(jù)本發(fā)明的設(shè)備和至少一個能夠轉(zhuǎn)換電能并將其以熱形式存儲的組件之間的功能性鏈路，例如被處于設(shè)備輸出的貯水式熱水器或根據(jù)本發(fā)明的設(shè)備控制的外部電力繼電器的電力電纜的電性連接提供。還提供了以下內(nèi)容:根據(jù)本發(fā)明的驅(qū)動設(shè)備和被驅(qū)動負載之間的功能性連接，經(jīng)由通過射頻或PLC的遠程控制而被執(zhí)行。在該情形下，該至少一個能夠轉(zhuǎn)換電能并能將其以熱形式存儲的組件，通過由在建筑物內(nèi)根據(jù)本發(fā)明的設(shè)備遠程控制的至少一個接收器連接至電源。單獨驅(qū)動設(shè)備形式的實施變體尤其適用于已包括貯水式熱水器的現(xiàn)有設(shè)施的改造，同時以具有根據(jù)本發(fā)明的集成驅(qū)動的設(shè)備的形式的實施，傾向于針對新的優(yōu)化裝置以最佳地使用本發(fā)明。
[0019]在根據(jù)本發(fā)明的系統(tǒng)中還提供了以下內(nèi)容:至少一個能夠轉(zhuǎn)換電能并將其以熱形式存儲的組件包括用于將以熱力學形式的電能轉(zhuǎn)換的裝置以及用于將熱形式的電能通過焦耳效應(yīng)轉(zhuǎn)換電能的方式。由于其高產(chǎn)出率、生成根據(jù)需求的高溫或低溫的能力，熱力學方式是優(yōu)選的。然而，在外部交換機的溫度的給定范圍以外，它們的操作受限，并且甚至是不可能的。本發(fā)明提供了有利地生產(chǎn)熱能的完成裝置，用于通過焦耳效應(yīng)的加熱方式來存儲以用于增加或補充熱產(chǎn)生。本發(fā)明在電氣網(wǎng)絡(luò)的管理框架中的使用，用于存儲來自于間歇性產(chǎn)生的過多能量或者用于載入電氣網(wǎng)絡(luò)，例如，糾正增加的頻率的問題，需要高累積的負載功率的快速調(diào)動。通過由根據(jù)本發(fā)明的系統(tǒng)中的焦耳效應(yīng)加熱的實施裝置，這一目標被更快實現(xiàn)。此外，在裝置中的絕緣介質(zhì)上增加受保護電阻或電阻的邊際成本，該裝置的主熱能低。
[0020]在根據(jù)本發(fā)明的系統(tǒng)中還提供了以下內(nèi)容:該至少一個能夠轉(zhuǎn)換電能并能將其以熱形式存儲的組件以關(guān)于房間溫度的高溫形式存儲能量。該目標時在任何何時的材料中生成和存儲熱量。
[0021]在根據(jù)本發(fā)明的系統(tǒng)中還提供了以下內(nèi)容:該至少一個能夠轉(zhuǎn)換電能并能將其以熱形式存儲的組件以關(guān)于房間溫度的低溫形式存儲能量。
[0022]在根據(jù)本發(fā)明的系統(tǒng)中還提供了以下內(nèi)容:該至少一個能夠轉(zhuǎn)換電能并能將其以熱形式存儲的組件在主要有水組成的液體容積中存儲能量。為了存儲高溫或低溫，提供了以下內(nèi)容:例如使用直接被使用和/或作為熱傳導(dǎo)流體的水的容積，裝置浸入該流體中以生成熱能。在關(guān)閉的液壓電路中，提供了向水中加入抗凍劑和/或化學產(chǎn)品以阻止形成沉淀物。
[0023]在根據(jù)本發(fā)明的系統(tǒng)中還提供了以下內(nèi)容:該至少一個能夠轉(zhuǎn)換電能并能將其以熱形式存儲的組件至少部分地在固體和/或相變材料的體積中存儲能量。這尤其應(yīng)用于存儲大量能量和/或用于獲取緊湊的存儲組件。由于其機械魯棒性且在高溫下的存儲能力，固體材料是令人感興趣的?；谏婕按鎯囟鹊娜诤蠝囟群驮诒景l(fā)明的實施框架中的最優(yōu)使用，相變材料被明智地選擇，它們在緊湊性上尤其有效。
[0024]為了生產(chǎn)用于公共衛(wèi)生目的的熱水，相變材料(比如水和鹽)尤其被推薦。例如，三水醋酸鈉具有55-58°C的熔融溫度且被分類為無毒。該材料可以在小于水的體積的超過26倍的體積中，在55 °C和58 0C之間存儲I OOKWh的電能。有機化合物(比如烷烴和脂肪酸)以及任何其他的經(jīng)封裝相變材料的使用也被提供，以允許充分的熱交換活動和材料的安全保由O
[0025]為了根據(jù)本發(fā)明的可逆貯水式熱水器或空調(diào)的生產(chǎn)，既緊湊又具有合理量的具有高熔融溫度的水和鹽是相變材料的選擇。它可以例如為熔點為318°C的氫氧化鈉，或具有合適熔化溫度的任何其他相變材料。
[0026]如之后可見的，在本發(fā)明的示例實施中，還提供了將以水的容積形式以及以相變材料形式的熱能存儲器相組合。
[0027]提供了以下內(nèi)容:根據(jù)本發(fā)明的系統(tǒng)還包括在其使用期間，經(jīng)提取的熱形式能量的計量裝置。這些附加裝置在熱水的傳送過程中提供，該熱水用于公共衛(wèi)生目的和/或建筑物的空氣調(diào)節(jié)裝置的加熱或冷卻或用于包括制造和/存儲方法的專業(yè)用途。本發(fā)明在該環(huán)境中的實施允許用于生成經(jīng)存儲的熱能和用于其用途的電能的消耗的解耦合。
[0028]在根據(jù)本發(fā)明的系統(tǒng)中還提供了以下內(nèi)容:在其使用期間被提取的熱形式的能量的至少一部分經(jīng)由電流傳遞。這一點例如在來自所存儲熱能的熱量和電能的本地微型熱電聯(lián)供的框架中。提供了以下內(nèi)容:從囤積釋放的熱能轉(zhuǎn)換為電能形式可以基于任何類型的已知物理現(xiàn)象，例如通過直接的熱力學轉(zhuǎn)換或通過使用熱力學原則的間接轉(zhuǎn)換。
[0029]在根據(jù)本發(fā)明的系統(tǒng)中還提供了以下內(nèi)容:在其使用中所提取的熱形式的至少一部分能量是經(jīng)由氣流傳送的。這例如應(yīng)用于電存儲加熱或可逆或不可逆的貯存式空調(diào)，這里通過由風扇產(chǎn)生的氣流，所存儲的高溫或低溫如所需的提取。利用高溫或低溫的輸入和存儲，取決于適合的季節(jié)，這例如還應(yīng)用于強制性通風設(shè)備或渦扇發(fā)動機。
[0030]在根據(jù)本發(fā)明的系統(tǒng)中還提供了以下內(nèi)容:在其使用中經(jīng)提取的熱形式的能量的至少一部分經(jīng)由流體傳遞。液體是用于公共衛(wèi)生目的的生產(chǎn)的熱水中的水流，或者在通過利用熱交換器或構(gòu)成交換器的管道的風扇線圈，在房間的加熱和/或冷卻的封閉電路中循環(huán)的液體，該管道嵌入在墻體、天花板或地板中。
[0031]提供了以下內(nèi)容:根據(jù)本發(fā)明的系統(tǒng)還包括用于提供處于某溫度的氣流或流體的裝置，該溫度不同于能量以熱形式所存儲的溫度。例如，允許處于以熱形式的能量存儲裝置的溫度的氣流與處于房間溫度的氣流相混合以生成處于中間溫度的氣流的房屋。在流體的情形下，這里例如是從處于存儲裝置的溫度的流體和處于存儲裝置的輸入溫度的流體來生成處于中間溫度的流體的混合器。還提供了以下內(nèi)容:用于有利地提供處于不同于以熱形式存儲的能量的溫度的溫度的氣流或流體的方式，包括調(diào)節(jié)在相對的常量值處所提供流體的溫度的熱力學裝置。這些調(diào)節(jié)裝置例如為基于材料的膨脹的機械恒溫計裝置，或者還包括至少一個溫度傳感器和機電驅(qū)動器的電子調(diào)節(jié)裝置。當然，這些解決方案適用于低溫存儲設(shè)備，例如在以可能的高溫存儲(處于低于使用溫度的溫度的相變材料)形式的低溫存儲的情形下。
[0032]提供了以下內(nèi)容:根據(jù)本發(fā)明的系統(tǒng)構(gòu)成存儲生產(chǎn)用于公共衛(wèi)生目的的熱水的存儲裝置。
[0033]提供了以下內(nèi)容:根據(jù)本發(fā)明的系統(tǒng)還包括水計量器和/或用于測量經(jīng)抽取的水的溫度和/或用于測量進入水的溫度的裝置。這些附加裝置在考慮其記賬的用于提供公共衛(wèi)生目的的熱水的框架中提供。
[0034]提供了以下內(nèi)容:根據(jù)本發(fā)明的系統(tǒng)構(gòu)成存儲加熱和/或冷卻裝置。本發(fā)明因此在分散的熱能生產(chǎn)裝置的框架中實施，比如例如存儲式加熱器或空調(diào)，或分散的裝置，比如鍋爐或中央存儲式加熱器和/或冷卻系統(tǒng)。
[0035]提供了以下內(nèi)容:根據(jù)本發(fā)明的系統(tǒng)適應(yīng)于比如提供至少兩種不同類型的熱能形式的電能存儲設(shè)備的方式，至少一種類型用于復(fù)用存儲，以及至少一種類型操作熱能形式的保留存儲容量用于間歇式存儲。本發(fā)明提供了轉(zhuǎn)換預(yù)定量的電能，并且其熱能形式的存儲可以同時存在于根據(jù)具有傳統(tǒng)系統(tǒng)的本發(fā)明的同一系統(tǒng)中，該傳統(tǒng)系統(tǒng)用于轉(zhuǎn)換非預(yù)定量的電能以及熱形式的存儲。例如在貯水式電熱水器的情形下，根據(jù)本發(fā)明運行并通過使其操作被用于在有利的計費期(例如法國的離峰期)中的電能計費系統(tǒng)控制獲得例如熱水的每日生產(chǎn)的能力。該目標可以在根據(jù)包括存儲熱形式能量的單個組件的本發(fā)明的同一系統(tǒng)的框架中實現(xiàn)，在該情形下，相同容積的水和用于轉(zhuǎn)換熱形式的電能的單個組件，在該情形下，水下的經(jīng)保護電阻或管道中絕緣介質(zhì)上的電阻，或組件的熱力學熱交換器。然而，為了不使得讓預(yù)定量的能量的吸收和存儲由于傳統(tǒng)操作的框架中的存儲容量的飽和而不可能，利用專門應(yīng)用于其的附加存儲容量來實施本發(fā)明是優(yōu)選的。附加存儲容量的優(yōu)勢在實施不包括傳送信息(關(guān)于用于存儲熱形式的能量的組件的狀態(tài))的本發(fā)明的框架中被進一步提高。在該實施框架中，認為根據(jù)本發(fā)明的系統(tǒng)總具有存儲熱形式的新的預(yù)定量電能的能力，且相關(guān)的計費管理不能考慮實體上無法存儲更多能量。
[0036]附加的存儲容量(等價的所有事物)可以由熱形式的存儲溫度的經(jīng)區(qū)分管理被有利地創(chuàng)建。例如對于貯水式熱水器，在水的傳統(tǒng)操作的框架中，在第一給定的設(shè)定點溫度(例如65°C)處離峰時候區(qū)間被加熱。根據(jù)本發(fā)明的操作基于比第一設(shè)定點溫度更高的第二設(shè)定點溫度，例如85°C。提供了以下內(nèi)容:附加的熱存儲容量利用水作為熱形式能量的存儲介質(zhì)，通過相變材料的組合使用被大量地增加。相變材料的溫度例如位于兩個設(shè)定點溫度之間，以僅存儲根據(jù)本發(fā)明的操作模式的相變材料中的可能高溫形式的熱能。當可能高溫新形勢的熱存儲熱量飽和時，第二溫度被達到，且該材料示出了所謂的熱量存儲敏感行為，即，存儲于該材料中的熱能的增長使其溫度增長。
[0037]提供了以下內(nèi)容:根據(jù)本發(fā)明的系統(tǒng)還包括用于有助于熱形式的能量輸入的裝置，該裝置不連接至電力分發(fā)網(wǎng)絡(luò)。這些附加裝置被包括在能夠轉(zhuǎn)換能量并能以熱形式存儲的該組件中。這可以例如為直接連接至分離于該網(wǎng)絡(luò)的本地生產(chǎn)源(比如太陽能電力屋頂板或風輪機)的電熱生產(chǎn)裝置。它還可以為連接至包括熱交換流體的電路的熱交換器，該電路連接至太陽能電板、柴爐等。在適當?shù)臅r候，如果該熱對流系統(tǒng)的運行不足或未達到期望，根據(jù)本發(fā)明的系統(tǒng)還包括至少一個確保熱交換流體的循環(huán)的栗。裝置被提供用于管理熱交換流體的循環(huán)，以使得它可以僅生成存儲裝置中的熱能輸入。裝置還被提供用于阻止任何提供易于代表對人或裝備的危險性的熱能，例如在存儲容量飽和的情形下，當存在這一風險時:溫度的增長將達到用于熱存儲的材料的沸點。
[0038]根據(jù)本發(fā)明的另一方面，方法被提供以在電氣網(wǎng)絡(luò)中操作根據(jù)本發(fā)明的多個系統(tǒng)。
[0039]根據(jù)本發(fā)明的方法包括以下步驟:
[0040]通過適合的監(jiān)控和管理系統(tǒng)，持續(xù)地監(jiān)控電力消耗與該電氣網(wǎng)絡(luò)中的生產(chǎn)之間的平衡；
[0041]通過該適合的監(jiān)控和管理系統(tǒng)，利用給定的多個根據(jù)本發(fā)明的系統(tǒng)，傳送用于轉(zhuǎn)換和存儲預(yù)定量的電能的至少一個設(shè)定點用于消耗預(yù)定電能的經(jīng)蓄積量，以在給定的過剩生產(chǎn)的情形下，調(diào)整相對于生產(chǎn)的電力消耗。
[0042]根據(jù)本發(fā)明的方法還包括以下步驟:
[0043]在至少一個信息系統(tǒng)中，保存涉及由該適合的監(jiān)控和管理系統(tǒng)的傳送的至少一個信息，利用給定的多個根據(jù)本發(fā)明的系統(tǒng)，保存用于轉(zhuǎn)換和存儲預(yù)定量的電能的至少一個設(shè)定點。
[0044]根據(jù)本發(fā)明的方法提供了例如存儲在標識設(shè)施(該設(shè)施包括根據(jù)本發(fā)明的至少一個系統(tǒng))的數(shù)據(jù)庫中，設(shè)定點被傳送至該系統(tǒng)，與設(shè)定點相關(guān)的預(yù)定量的電能，被包含在每一個設(shè)施中的根據(jù)本發(fā)明的系統(tǒng)的數(shù)量，并且在適當?shù)那闆r下，它們各自的標稱功率，以及設(shè)定點的傳送的時間戳。這一信息的所有或部分確保了對于能量表指標于給定的計費期間的受影響變動，適時地執(zhí)行適合的糾正。
[0045]根據(jù)本發(fā)明的方法還包括以下步驟:
[0046]當設(shè)施使用根據(jù)本發(fā)明的至少一個系統(tǒng)，并且該系統(tǒng)已經(jīng)至少部分地消耗了電能值，而在與該設(shè)施相關(guān)的計量裝置內(nèi)出現(xiàn)了不適當?shù)挠嬃恐笜藭r，在至少一個信息系統(tǒng)內(nèi)糾正與在設(shè)施中消耗的電能的計量有關(guān)的至少一個數(shù)值。
[0047]例如，在法國雙峰/離峰計費的情形下，當正常使用中提供了這僅在離峰時間被執(zhí)行時，如果分發(fā)網(wǎng)絡(luò)的平衡需求需要傳送用于在高峰時間轉(zhuǎn)換和存儲預(yù)定量電能的設(shè)定點。復(fù)古修正計劃于由操作者發(fā)布的客戶發(fā)貨單上。在應(yīng)用將所消耗的能量值轉(zhuǎn)換到貨幣單位的計費規(guī)則之前，這一修正可以例如在例如以KWh示出的所測量或估計的計量指標的基礎(chǔ)上。還提供了以下內(nèi)容:在給定的計費期，在由該客戶可支付的網(wǎng)絡(luò)量的計算中，這一修正以貨幣單位被執(zhí)行，起始于通過對所讀取或估計的計量指標應(yīng)用該計費規(guī)則可支付的量。被提供用于給定設(shè)施的賬目的糾正例如在于提取預(yù)定量的能量或不適合項的以貨幣單位的對應(yīng)量，在適當?shù)那闆r下，乘以根據(jù)本發(fā)明的在該設(shè)施中實施的系統(tǒng)的數(shù)目，然后加上之前被減去的量的被認為更合適的項。還提供了糾正至少一個用于應(yīng)用具體經(jīng)濟模型至在本發(fā)明的框架中實施的裝置和/或服務(wù)的圖表。當該糾正從所消耗能量的恒定總量(如被批準用于金融交易的設(shè)施的能量表在給定時期內(nèi)記錄)計算時，本發(fā)明還允許選擇用于根據(jù)本發(fā)明的設(shè)備的經(jīng)簡化實施變體的可能性。實際上，在這些條件下，用于估計或測量所供應(yīng)電能的值的裝置(該值不足夠準確以允許經(jīng)濟交易)，在此情形下，足夠用于糾正達到所需精度的計量結(jié)果的分配。
[0048]同一原則適用于更為復(fù)雜的定價結(jié)構(gòu)，比如6指標的“節(jié)奏(tempo)”計費，在每一天內(nèi)的高峰和離峰時候期間的日期和時間段的3種類型。在該情形下的糾正需要設(shè)定點的傳送的完整時間戳和可應(yīng)用于客戶設(shè)施的計費規(guī)則的存儲。在數(shù)據(jù)庫(該數(shù)據(jù)庫包括描述根據(jù)本發(fā)明的在客戶設(shè)施中的系統(tǒng)的信息)中的負載的單位功率的知識用于重新計算負載的操作時間的成本，并因此當消費期包括指標變化時，使得按比例的糾正。在實踐中，將對客戶最有利的修正進行取整將是優(yōu)選的，這既簡化了本發(fā)明的實施，也提高了它的可接受性。
[0049]根據(jù)該方法的方法應(yīng)用被提供用于管理電氣網(wǎng)絡(luò)，該電氣網(wǎng)絡(luò)包括用于間歇性生產(chǎn)的能量源，該間歇性生產(chǎn)的產(chǎn)能不可能可靠地計劃，比如風輪機，光電板，太陽能發(fā)電廠，這里電力通過熱力學方式等生成。
[0050]根據(jù)本發(fā)明的方法的應(yīng)用在服務(wù)框架中提供，該服務(wù)框架用于提取和存儲過剩生產(chǎn)的電能并用于提供對應(yīng)的以適合形式的房間內(nèi)熱能。目的是為了組織和管理包括根據(jù)本發(fā)明的多個的存儲系統(tǒng)，以通過實施根據(jù)本發(fā)明的方法來使用該存儲系統(tǒng)，以消耗可能導(dǎo)致電氣網(wǎng)絡(luò)不平衡的過剩生產(chǎn)，用于將以熱形式存儲的能量再次出售。
[0051]根據(jù)本發(fā)明的方法的應(yīng)用在供應(yīng)用于公共衛(wèi)生目的和/或加熱和/或冷卻和/或電力的熱水的服務(wù)的框架中提供。這些供應(yīng)用于家庭或商業(yè)場所或工業(yè)過程的框架中。
【附圖說明】
[0052]本發(fā)明的其他特性和優(yōu)勢將體現(xiàn)在下面的詳細描述中。在附圖中提供了非限制性的示例:
[0053]圖1示出了設(shè)備的框圖的第一變體。
[0054]圖2示出了設(shè)備的框圖的第二變體。
[0055]圖3示出了以單獨元件的系統(tǒng)的第一變體。
[0056]圖4示出了以單獨元件的系統(tǒng)的第二變體。
[0057]圖5示出了以單獨元件的系統(tǒng)的第三變體。
[0058]圖6示出了以單獨元件的系統(tǒng)的第四變體。
[0059]圖7示出了系統(tǒng)的第一完整變體。
[0060]圖8示出了系統(tǒng)的第二完整變體。
[0061 ]圖9示出了系統(tǒng)的第三完整變體。
[0062]圖10示出了系統(tǒng)的第四完整變體。
[0063]圖11示出了整體的熱水器的第一變體。
[0064]圖12示出了整體的熱水器的第二變體。
[0065]圖13a和13b示出了完整的電加熱變體。
[0066]圖14示出了涉及網(wǎng)絡(luò)的平衡的方法的步驟。
[0067]圖15示出了涉及估價的方法的步驟。
[0068]附圖和實施例詳細描述
[0069]本發(fā)明的其他特性和優(yōu)勢將在以下的描述中體現(xiàn)。在附圖中，以下作為非限定性示例給出:
[0070]圖1示出了設(shè)備的框圖的第一變體。
[0071]系統(tǒng)12的框圖包括根據(jù)本發(fā)明的用于驅(qū)動至少一個能夠轉(zhuǎn)換電能并能將其以熱形式存儲的組件2的設(shè)備I，設(shè)備I包括至少一個電力負載。設(shè)備I包括低電壓電源組件3，以從電力設(shè)施4的電壓向它所連接的組件提供所需用于其他組件的操作的電壓。在適合的情形下，在該設(shè)備的中央是通過包括在其程序存儲器內(nèi)的軟件來控制設(shè)備資源的微控制器5、工作RAM存儲器和用于永久性存儲操作設(shè)置和功能狀態(tài)的非易失性存儲器。來自Atmel(注冊商標)的“極小的(tiny)” 8位AVR微控制器簇的模型或來自德州儀器(TexasInstruments)(注冊商標)的“MSP430” 16位微控制器簇的模型是特別優(yōu)選的，但是來自其他半導(dǎo)體制造商的若干其他可接受的參考同樣也是可用的。通信組件6確保至少接收設(shè)定點，其中設(shè)定點觸發(fā)對預(yù)定量的能量的供應(yīng)。所有類型的物理介質(zhì)和通信協(xié)議的使用被提供在本發(fā)明的框架中。還提供了使用能夠接收和發(fā)送信息的收發(fā)器以使設(shè)備與某些需要雙向交換的電信標準兼容。當至少一個能夠轉(zhuǎn)換電能且能將其以熱形式存儲的組件2是不包括電力轉(zhuǎn)換裝置或不包括使設(shè)備I能夠遠程控制它的接口的電力負載時，轉(zhuǎn)換裝置被集成到電力接口 7中。電力接口 7包括例如至少一個機電或靜態(tài)功率繼電器以及它的控制電子設(shè)備。否則，在適合的情形下，由電氣網(wǎng)絡(luò)提供的功率經(jīng)由用于測量電流的裝置直接被供應(yīng)給至少一個能夠轉(zhuǎn)換電能且能將其以熱形式存儲的組件2。還提供了驅(qū)動功率的至少一個組件可以被設(shè)備經(jīng)由任何傳統(tǒng)的單向或雙向控制裝置8遠程控制?？刂蒲b置8例如通過“控制導(dǎo)線(pilot wire)”、電力線、射頻、紅外或通過任何有線方式與至少一個能夠轉(zhuǎn)換電能且能將其以熱形式存儲的組件2通信。這允許使用設(shè)備外部的電力轉(zhuǎn)換裝置，這些電力轉(zhuǎn)換裝置已在經(jīng)驅(qū)動的裝置中實施，例如用于控制至少一個能夠轉(zhuǎn)換電能且能將其以熱形式存儲的組件2內(nèi)的至少一個電力負載或用于調(diào)節(jié)其溫度。另外，當根據(jù)本發(fā)明的設(shè)備不包括用于測量所供應(yīng)的電力的裝置時，提供了獲取與該電力負載的電源電壓有關(guān)的信號。只有在至少一個電力負載實際上被供電時，這一改進才使得將功率結(jié)合到計算中用于估計所提供的電能成為可能。在適合的情形下，還允許考慮關(guān)于其標稱值的供應(yīng)電壓的變體，以用于修正所供應(yīng)的能量的估計值，例如通過應(yīng)用比例因子或在至少一個電力負載的標稱功率值處從表格提取的修正。
[0072]根據(jù)實施的用于估計或測量所供應(yīng)的能量的變體，設(shè)備包括用于了解在至少一個能夠轉(zhuǎn)換電能且能將其以熱形式存儲的組件2內(nèi)的循環(huán)電流的裝置9和/或用于了解其電源電壓的裝置10。取決于實施類型，裝置10收集在最相關(guān)的位置處電壓信息，例如，在來自如圖1中的電力設(shè)施4的主電源處或直接在塊2內(nèi)的功率負載的終端處。
[0073]在圖1的示圖中，在適合的情形下，同一微控制器5被提供以實施本發(fā)明的所有方面，包括測量由至少一個能夠轉(zhuǎn)換電能且能將其以熱形式存儲的組件2所消耗的功率。當然，本領(lǐng)域的技術(shù)人員將理解的是所有公知的用于測量功率或電能(依賴于或不依賴于使用計量學的專用集成外部電路)的實施方式，例如使用用于測量電流的分流器、電流轉(zhuǎn)換器、霍爾效應(yīng)傳感器、Ngel效應(yīng)傳感器、Rogowski線圈傳感器也可以被使用，而不脫離本發(fā)明的范圍。
[0074]用戶接口11包括允許設(shè)備與用戶之間進行交互的至少一個按鈕和一個發(fā)光指示器。
[0075]由于根據(jù)本發(fā)明的系統(tǒng)包括用于存儲能量的裝置，用戶受益于用于提供嵌入式存儲容量的狀態(tài)的知識的“儀表”信息，這一點通常是有用的。
[0076]圖2示出了系統(tǒng)的框圖的第二變體。該圖與前一附圖的不同之處在于它包括能夠轉(zhuǎn)換電能且能將其以熱形式存儲的兩個組件2a和2b。這一變體對應(yīng)于根據(jù)本發(fā)明的形成提供兩種電能消耗模式的裝置的系統(tǒng)的情形。就達到轉(zhuǎn)換預(yù)定量的電能并以熱形式存儲而論，根據(jù)本發(fā)明的消耗模式與傳統(tǒng)的消耗模式相組合，不限定為根據(jù)本發(fā)明的設(shè)備供應(yīng)給負載的電能量的預(yù)定值。相比于傳統(tǒng)組件立即供熱或供冷而不經(jīng)存儲，該框圖對應(yīng)于例如包括根據(jù)本發(fā)明轉(zhuǎn)換和存儲經(jīng)驅(qū)動的能量的組件的加熱或冷卻裝置。例如，對即時動作的傳統(tǒng)輻射板的加熱器添加了存儲容量以用于存儲推遲使用的熱量。另一示例是包括在同一裝置中的空調(diào)，該裝置能夠由熱力學裝置和加熱和/或冷卻存儲組件提供即時的高能效服務(wù)。還提供了以下內(nèi)容:功率組件的一些或所有，尤其是用于提供即時服務(wù)的功率組件由設(shè)備經(jīng)由任何傳統(tǒng)裝置(例如通過“控制導(dǎo)線(pilot wire)”或無線遠程控制裝置)遠程控制。
[0077]圖3以單獨元件形式示出了系統(tǒng)的第一變體。根據(jù)本發(fā)明的系統(tǒng)12以兩個單獨裝置1、2的形式實施。在該示例中，根據(jù)本發(fā)明的系統(tǒng)構(gòu)成存儲用于公共衛(wèi)生目的的熱水的存儲的生產(chǎn)系統(tǒng)。根據(jù)本發(fā)明的設(shè)備I被連接至電氣網(wǎng)絡(luò)4和至少一個能夠轉(zhuǎn)換電能且能將其以熱形式存儲的組件2。在該示例中，至少一個能夠轉(zhuǎn)換電能且能將其以熱形式存儲的組件2包括電阻器或熱力學加熱裝置和調(diào)節(jié)水溫的恒溫器，以及在適合的情形下，包括單獨的安全性恒溫器。這里，至少一個能夠存儲熱形式的能量的組件是包括大量水的水箱。
[0078]圖4以單獨元件的形式示出了系統(tǒng)的第二變體。根據(jù)發(fā)明的系統(tǒng)12以兩個單獨裝置1、2的形式實施。在該示例中，根據(jù)本發(fā)明的系統(tǒng)構(gòu)成貯水式加熱器或混合式加熱器(SP，存儲以及即時加熱)。根據(jù)本發(fā)明的設(shè)備I被連接至電氣網(wǎng)絡(luò)4以及至少一個能夠轉(zhuǎn)換電能且能將其以熱形式存儲的組件2。在該示例中，至少一個能夠轉(zhuǎn)換電能且能將其以熱形式存儲的組件2包括電阻器和調(diào)節(jié)用于存儲熱形式的能量的材料的溫度的恒溫器，以及在適合的情形下，包括單獨的安全性恒溫器。這里，至少一個能夠存儲熱形式能量的組件是固體材料體積和/或在適合的套殼內(nèi)的相變材料，通過用于提取和傳遞所存儲熱量的方式完成。
[0079]圖5以單獨元件的形式示出了系統(tǒng)的第三變體。根據(jù)發(fā)明的系統(tǒng)12以兩個單獨裝置1、2的形式實施。在該示例中，根據(jù)本發(fā)明的系統(tǒng)構(gòu)成“強制通風(forced draft)”通風設(shè)備或“渦扇(turbofan)”系統(tǒng)。這些被設(shè)計用于建筑物內(nèi)空氣更新的有效的通風系統(tǒng)的特征在于新鮮空氣從外側(cè)吸入并被分散在房屋內(nèi)。這些通風系統(tǒng)有利地包括用于對將分散在房屋內(nèi)的空氣進行加熱或預(yù)加熱的設(shè)備。通常被安裝在閣樓中或房間中的這些設(shè)備不受它們實體大小的限制。因此，它們可以被有利地集成到用于實施本發(fā)明的熱能存儲裝置中。根據(jù)本發(fā)明的設(shè)備I被連接至電氣網(wǎng)絡(luò)4以及至少一個能夠轉(zhuǎn)換電能且能將其以熱形式存儲的組件2。在該示例中，組件2包括電阻器以及調(diào)節(jié)用于以熱形式存儲能量的材料的溫度的恒溫器，以及在適合的情形下包括單獨的安全性恒溫器。至少一個能夠存儲熱形式的能量的組件在此是固體材料體積和/或在適合的套殼內(nèi)的相變材料，并且被用于提取和傳遞被存儲于分散氣流中的熱量的裝置完成。
[0080]圖6以單獨元件的形式示出了系統(tǒng)的第四變體。根據(jù)本發(fā)明的系統(tǒng)12以兩個單獨裝置1、2的形式實施。在該示例中，根據(jù)本發(fā)明的系統(tǒng)構(gòu)成貯存式或混合式空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)(即，貯存和即時加熱或冷卻)。空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)可以有利地實施本發(fā)明以用于在適合的時刻存儲低溫和/或高溫來根據(jù)需要在以后使用。由于這種類型的裝置已經(jīng)包括復(fù)雜的嵌入式管理裝置和用于生成和驅(qū)動氣流的裝置，它在本質(zhì)上提供了對本發(fā)明的實施。根據(jù)本發(fā)明的設(shè)備I被連接至電氣網(wǎng)絡(luò)4以及至少一個能夠轉(zhuǎn)換電能且能將其以熱形式存儲的組件2a和2b。在該示例中，至少一個能夠轉(zhuǎn)換電能且能將其以熱形式存儲的組件2a和2b包括采用熱力加熱裝置和電阻形式的熱交換器和調(diào)節(jié)用于以熱形式存儲能量的材料的溫度的恒溫器，以及在適合的情形下包括單獨的安全性恒溫器。出于其緊湊性和低質(zhì)量的目的，至少一個能夠存儲熱形式能量的組件在此是相變材料體積。實際上，位于房間內(nèi)的空調(diào)的一部分通常被懸掛于墻體的上部。相變材料的體積被包括在適合的套殼內(nèi)并且通過提取或傳送存儲在從空調(diào)出去的氣流中的低溫或高溫的方式來實施。
[0081]圖7示出了系統(tǒng)的優(yōu)選完整變體。
[0082]根據(jù)本發(fā)明的示例性系統(tǒng)12與圖3中的系統(tǒng)的不同之處在于:它采取了根據(jù)本發(fā)明的獨特裝置的形式，在這種情形下是家庭貯水式熱水器，其中設(shè)備I和至少一個能夠轉(zhuǎn)換電能且能將其以熱形式存儲的組件2被集成在同一殼體內(nèi)。
[0083]圖8示出了系統(tǒng)的優(yōu)選完整變體。
[0084]根據(jù)本發(fā)明的示例性系統(tǒng)12與圖4中的系統(tǒng)的不同之處在于:它采取了根據(jù)本發(fā)明的獨特裝置的形式，在這種情形下是貯水式電熱水器，其中設(shè)備I和至少一個能夠轉(zhuǎn)換電能且能將其以熱形式存儲的組件2a和2b被集成。在該變體中，即時加熱組件2b例如通過對流、通過紅外組件或抗輻射組件與貯水式電熱水器共存。
[0085]圖9示出了系統(tǒng)的優(yōu)選完整變體。
[0086]根據(jù)本發(fā)明的示例性系統(tǒng)12與圖5中的系統(tǒng)的不同之處在于:它采取了根據(jù)本發(fā)明的獨特裝置的形式，在該情形下是集中式機械通風裝置，其包括貯存式加熱裝置，其中設(shè)備I和至少一個能夠轉(zhuǎn)換電能且能將其以熱形式存儲的組件2a和2b被集成。
[0087]圖10示出了系統(tǒng)的優(yōu)選完整變體。
[0088]根據(jù)本發(fā)明的示例性系統(tǒng)12與圖6中的系統(tǒng)的不同之處在于:它采取了根據(jù)本發(fā)明的獨特裝置的形式，在該情形下是儲熱和/或儲冷空調(diào)裝置，其中設(shè)備I和至少一個能夠轉(zhuǎn)換電能且能將其以熱形式存儲的組件2a和2b被集成。
[0089]圖11示出了集成熱水器的第一變體。
[0090]該示例示出了根據(jù)本發(fā)明的貯存式熱水器12，該熱水器還在電費的非峰值期間提供傳統(tǒng)的重復(fù)存儲類型操作。兩種模式由根據(jù)本發(fā)明被集成在熱水器的殼體內(nèi)且連接至電氣網(wǎng)絡(luò)4的設(shè)備I管理。該設(shè)備包括與用戶交互的、包括指示存儲容量的狀態(tài)的顯示裝置的裝置11。第一子變體針對傳統(tǒng)操作模式和根據(jù)本發(fā)明的操作模式兩者僅提供了一個單電阻2，以及僅包括水的同一水箱。
[0091 ]在沒有對普通的熱水水箱進行顯著修改的情形下，熱能存儲水箱被特別用于實現(xiàn)本發(fā)明。該目標是通過對所生產(chǎn)的熱水的溫度進行正確管理實現(xiàn)的。在該示例中，每天在非峰值時段期間將水加熱至恒溫器的第一設(shè)定點溫度，例如65°C。當設(shè)備接收到用于轉(zhuǎn)換和存儲預(yù)定量的采用熱形式的電能的設(shè)定點時，根據(jù)本發(fā)明的操作基于恒溫器的第二設(shè)定點溫度(例如85 °C )被執(zhí)行，其中第二設(shè)定點高于第一設(shè)定點。因此，所存儲的增加的熱能表現(xiàn)為存儲于恒溫混合器13的出口處的熱水體積的增加，該恒溫混合器通過向以第二設(shè)定點溫度存儲的水加入冷水，生成接近于第一設(shè)定點溫度的水的中間水溫。該恒溫混合器還通過消除非常熱的水所導(dǎo)致的燙傷人員的任何風險，提高了該裝置的用戶的安全性。恒溫混合器可以以與擴展水箱14相同的方式作為組件被安裝在熱水器的外部，在加熱循環(huán)期間通過關(guān)閉水龍頭或安全組15通過安全閥門阻止水損耗?；旌掀鬟€可以有利地被預(yù)組裝和集成到裝置的外殼中作為其他基本配件的所有或部分來形成完整裝置，這利用了外殼內(nèi)部的所有組件的一般熱隔離。由于液壓和電連接被有利地設(shè)計以直接與傳統(tǒng)模型的液壓和電連接相兼容，因此，實施本發(fā)明的裝置例如將替代具有相同的覆蓋范圍的舊式模塊。
[0092]還提供了使用相變材料體積的子變體16。它的熔融溫度在之前見到的兩個恒溫器設(shè)定點之間進行選擇。引入這種被包括在適合的外殼內(nèi)的材料允許有效的熱交換，這大為增加了根據(jù)本發(fā)明的附加存儲能量的容量，例如，如果網(wǎng)絡(luò)操作員實施本發(fā)明以存儲意料之外的過剩能量，則需要的話在非峰值時段無需利用傳統(tǒng)的加熱模式，而是僅消耗由可持續(xù)源通過間歇性生產(chǎn)所產(chǎn)生的電能?？紤]到相變材料對采用潛在熱量的形式的能量的強大的存儲容量，使用這些材料所提供的緊密度允許本發(fā)明在電熱水器中被實施為具有較大的占用空間以及類似于傳統(tǒng)模型的質(zhì)量(以水的升數(shù)來表示給定容量)。
[0093]另一變體還提供了被區(qū)分為在本發(fā)明的框架2A中用于將電能轉(zhuǎn)換成熱形式以及用于以傳統(tǒng)模式2B加熱的裝置。如果傳統(tǒng)加熱的解決方案(例如熱力學的熱量生產(chǎn)組件)提供了高能效，那么這一特殊化甚至是更為令人感興趣的。通過焦耳效應(yīng)加熱對于根據(jù)本發(fā)明的存儲是優(yōu)選的，這是因為使電力負載的功率最大化有助于基于電氣網(wǎng)絡(luò)的產(chǎn)量來更為有效的平衡需求。這一實施變體還通過放置于一般存儲容積中的熱量交換器18的方式提供了可選的外部熱量輸入17。這些輸入可以例如來自任何熱源、太陽熱能板、熱栗、地熱、氣體、木材或燃油鍋爐、城市供熱網(wǎng)絡(luò)等。還提供了以下內(nèi)容:當外部源的貢獻為正時，通過循環(huán)栗或通過熱虹吸管來執(zhí)行熱量流傳輸。至少一種裝置19還被提供用于將電能轉(zhuǎn)換成熱形式，該裝置19直接連接至本地生產(chǎn)源20，該本地生產(chǎn)源(例如風輪機或電力太陽能板)不連接至電氣網(wǎng)絡(luò)。還提供了安全性特性以用于阻止能量輸入，從而在適當?shù)臅r候避免了水和/或相變材料達到對人或設(shè)備危險的溫度。
[0094]圖12示出了集成熱水器的第二變體。
[0095]這一變體與圖11的不同之處在于:它由可能不同的運營商(該運營商提供設(shè)施的電能)專用于提供針對公共衛(wèi)生目的的熱水。例如，專門提供熱水的供應(yīng)商通過本發(fā)明的實施可以將用于公共衛(wèi)生目的的熱水增加到它針對類似服務(wù)進行計費的傳統(tǒng)客戶。該運營商還可以向電氣網(wǎng)絡(luò)的管理者提供針對預(yù)定量的電能的消費的服務(wù)和/或減載(loadshedding)服務(wù)。該運營商可以從供應(yīng)該設(shè)施的電力分配者購買電能，該電力分配者在其客戶的賬單中退還相應(yīng)的量/總和。該運營商還可以不與其客戶的電力相連接，并從它自己的賬單中扣除向其客戶退還的電力費用。在分配者的電能總消耗的框架中，當用于實施本發(fā)明所消耗的電量、相應(yīng)的時間戳以及由客戶從其電力分配者所預(yù)訂的計費被公知(因為后者是公開的)時，由分配者對聯(lián)合客戶收取的電力費用可以很容易地被退款。包括在根據(jù)本發(fā)明的設(shè)備變體中用于接收設(shè)定點的裝置可以通過以下方式特定于該運營商，例如通過可連接至主要目的是對關(guān)于運營商提供的服務(wù)的水、氣、熱等進行遠程計量的“機器對機器”類型的電信網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施。這可以是標準的蜂窩類型射頻、或具有適合的分布式集線器的特定中程網(wǎng)絡(luò)、或連接至例如客戶房間內(nèi)的互聯(lián)網(wǎng)盒子的短程射頻網(wǎng)絡(luò)、或特定的鄰近集線器或標準的“家庭基站(femt ο c e 11) ”類型的電信接入點。
[0096]從這個角度而言，本發(fā)明的技術(shù)方案依賴于電能的唯一源4，它的成本可以被了解和管理，以及計量裝置允許被考慮的運營商對熱水供應(yīng)服務(wù)收費。最準確的收費方法是以熱水形式傳遞的能量單位(例如以KWh為單位)來進行，從而使得價格既包括在給定時期內(nèi)所消耗的熱水體積，又包括所供應(yīng)的熱水所處的溫度。例如，這需要增加體積式流量表21(優(yōu)選地將其安裝在冷水入口以增加該容積式流量表的使用壽命)，以及放置于鄰近冷水入口和熱水出口的兩個溫度傳感器22。根據(jù)本發(fā)明的設(shè)備I中的微控制器基于由溫度傳感器提供的信息和從體積式流量表的脈沖輸出接收的信息計算從儲量提取的熱能。設(shè)備在計費周期期間記錄的經(jīng)抽取的水量被有利地傳送至運營商信息系統(tǒng)，以從在他們的液壓網(wǎng)絡(luò)的頂端所記錄的客戶的總冷水消耗中扣除。
[0097]圖13a和13b示出了集成電加熱變體。
[0098]圖13a示出了裝置的前視圖，圖13b示出了同一裝置沿著A-A’軸的剖面圖。根據(jù)本發(fā)明的該系統(tǒng)變體是具有用于延期釋放熱量的熱能存儲容量23和即時熱量生產(chǎn)裝置24的電加熱器12。該變體在以下情況尤其有利:如果必要，用戶受益于持續(xù)加熱，且沒有明顯的遲滯。根據(jù)本發(fā)明的設(shè)備I被裝備以在此前所存儲的熱量已被消耗且仍然需要對房間進行加熱的情況下利用即時熱量生產(chǎn)裝置進行加熱?？紤]到標準加熱器較小的占用空間(這是期望達到的)，對大量熱能的存儲需要使用具有高熔融溫度(例如，在250和350 °C之間)的相變材料。在該溫度(250-350°C)下，僅通過焦耳效應(yīng)的電加熱在技術(shù)上是適合的，例如以至少一個受保護的在不銹鋼外殼內(nèi)的電阻器的形式實施，該不銹鋼外殼浸入在相變材料中。所存儲的熱量通過由設(shè)備I驅(qū)動的離心風扇25被有效地提取。由氣流使用的電路被計劃為在排氣風扇停止時通過對流來避免任何熱量泄露。高溫熱存儲組件被安裝在裝置內(nèi)以使得通過熱電橋避免任何熱量泄露，并通過合適的材料26被完全熱絕緣。生成的氣流27必須具有較低的溫度以確保用戶的舒適和安全。從被加熱至高溫的與相變材料的外殼相接觸的空氣28需要與處于室溫的氣流29相混合，從而在裝置的出口處產(chǎn)生得到的氣流(該氣流處于合適溫度)?；旌鲜?0被提供，該混合室還有利地包括調(diào)節(jié)混合物的裝置，比如閥門31，該閥門的位置被控制為調(diào)節(jié)從混合物得到的氣流27的溫度。
[0099]本實施示例中提及的方案可以大幅轉(zhuǎn)換成空調(diào)以及熱能存儲通風系統(tǒng)的情形，無論是否具有根據(jù)裝置的變體的存儲高溫或低溫的能力。
[0100]圖14示出了用于生產(chǎn)行為的方法的步驟，這些生產(chǎn)行為通過采取需要些行動允許根據(jù)平衡電氣網(wǎng)絡(luò)中的能量生產(chǎn)和需求實施本發(fā)明。
[0101]在電氣網(wǎng)絡(luò)內(nèi)對所生產(chǎn)的能量和所消耗的能量之間的平衡的持續(xù)監(jiān)控框架中，所生產(chǎn)的能量被持續(xù)地與所消耗的能量比較32。如果所生產(chǎn)的能力超過了所消耗的能量(測試32中的結(jié)果為Y)，電氣網(wǎng)絡(luò)的監(jiān)控和管理裝置向根據(jù)本發(fā)明的分布于整個網(wǎng)絡(luò)的若干系統(tǒng)傳送33預(yù)定量能量的消耗設(shè)定點，以將被消耗的能量值調(diào)整至在網(wǎng)絡(luò)中生產(chǎn)的能量值。
[0102]在向根據(jù)本發(fā)明的系統(tǒng)傳送適合的遠程控制命令之前，電氣網(wǎng)絡(luò)的監(jiān)控和管理裝置計算它必須訂購的累計值以平衡網(wǎng)絡(luò)的額外能量消耗。該累計值大體上對應(yīng)于所生產(chǎn)的累積能量和網(wǎng)絡(luò)中所消耗能量之間的差值。通過識別根據(jù)該信息的系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫中的請求，電氣網(wǎng)絡(luò)的監(jiān)控和管理裝置確定它們在被電氣網(wǎng)絡(luò)支持的電信網(wǎng)絡(luò)中的地址，在適合的情形下，通過遠程控制，如果該電信網(wǎng)絡(luò)是雙向的，它們的標稱單位和/或剩余能量存儲容量，在將電能轉(zhuǎn)換為熱能中所涉及的電力負載(為了其存儲)的標稱功率，以及通過執(zhí)行適合的考慮電氣網(wǎng)絡(luò)中的尋址能力以遠程控制根據(jù)本發(fā)明的相關(guān)系統(tǒng)的算法。另外的步驟34在方法中被提供以記錄數(shù)據(jù)庫中的事件。該事件是根據(jù)本發(fā)明的經(jīng)確定系統(tǒng)(被鏈接至客戶賬戶)，在給定的數(shù)據(jù)和時間，接收遠程控制命令以消耗預(yù)定量的電能。從經(jīng)濟角度，該步驟34以節(jié)約以后在本發(fā)明的操作的框架中所需的信息為目標。
[0103]本發(fā)明還提供了卸載經(jīng)管理的電力負載的裝置應(yīng)當體現(xiàn)電氣網(wǎng)絡(luò)中對于能量的需求超過了生產(chǎn)，必須在同一裝置中和同一相關(guān)的管理系統(tǒng)中實施。由于使用與該發(fā)明相同的實體裝置以及僅嵌入在設(shè)備I中的軟件，該功能性附加的邊際成本實際上為0，并且在相關(guān)的管理系統(tǒng)中，因此需要被修改。
[0104]圖15示出了用于從經(jīng)濟的角度來生成允許本發(fā)明的操作的信息的方法的步驟。
[0105]當發(fā)貨單需要被生成(測試35中結(jié)果為Y)時，對于關(guān)于給定消耗期的給定客戶，根據(jù)本發(fā)明，存儲被時間戳標記的事件的數(shù)據(jù)庫被瀏覽，該事件為命令的遠程控制傳送以消耗預(yù)定量的電能。如果數(shù)據(jù)庫的瀏覽揭示了對消耗期內(nèi)的給定用戶的由本發(fā)明的實施導(dǎo)致的事件(測試36的結(jié)果是Y)，那么在能量消耗導(dǎo)致的事件的事實下，該能量消耗在至少一個與給定計費條件相關(guān)的指標中被測量，過程37被執(zhí)行以適合地糾正計費。通過這種方式，根據(jù)在相關(guān)消耗期間適用的一般計費條件的從實施本發(fā)明得到的經(jīng)濟效應(yīng)，由于這些經(jīng)濟效益被特別應(yīng)用于從實施本發(fā)明導(dǎo)致的能量消耗的計費條件的應(yīng)用所確定，可以被其他清除和替代。在適當?shù)臅r候，它還提供了在提供熱水的框架中糾正消耗冷水的計費。
[0106]當然，本發(fā)明不限于以上所描述的實施例，并且在不脫離本發(fā)明的范圍的情況下特別是通過將若干變體合并在同一實施方式中或者通過將若干示例中所采用的不同元素進行結(jié)合，可以對這些示例做出許多修改。
【主權(quán)項】
1.一種用于管理至少一個能夠轉(zhuǎn)換電能且能將其以熱形式存儲的組件(2)的設(shè)備(I)，所述設(shè)備包括至少一個電力負載，所述設(shè)備被設(shè)計為接收設(shè)定點，所述設(shè)定點的接收觸發(fā)所述設(shè)備從電氣網(wǎng)絡(luò)的終端設(shè)施向所述至少一個能夠轉(zhuǎn)換電能且能將其以熱形式存儲的組件(2)供應(yīng)預(yù)定量的電能，該終端設(shè)施包括電能表，所述設(shè)備被連接至所述電能表之后。2.如權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其特征在于，基于測量時間估計來供應(yīng)給所述至少一個能夠轉(zhuǎn)換電能且能將其以熱形式存儲的組件的電能量，在所述測量時間期間，所述電能以預(yù)定功率被供應(yīng)至所述至少一個能夠轉(zhuǎn)換電能且能將其以熱形式存儲的組件。3.如權(quán)利要求2所述的設(shè)備，其特征在于，對供應(yīng)給所述至少一個能夠轉(zhuǎn)換電能且能將其以熱形式存儲的組件的電能量的估計考慮到所述至少一個電力負載的電源電壓。4.如權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其特征在于，在向所述至少一個能夠轉(zhuǎn)換電能且能將其以熱形式存儲的組件供應(yīng)電能期間，基于由所述至少一個能夠轉(zhuǎn)換電能且能將其以熱形式存儲的組件所消耗的功率的測量值來計算供應(yīng)給所述至少一個能夠轉(zhuǎn)換電能且能將其以熱形式存儲的組件的電能量。5.如前述任一項權(quán)利要求所述的設(shè)備，其特征在于，所述設(shè)備包括:第一裝置，驅(qū)動所述第一裝置以通過焦耳效應(yīng)將電能轉(zhuǎn)換為熱形式；以及第二裝置，驅(qū)動所述第二裝置以將電能轉(zhuǎn)換為熱形式，用于將電能轉(zhuǎn)換為熱形式的所述第一裝置具有比所述第二裝置更高的電力功率，所述裝置可以單獨地和/或共同地驅(qū)動所述第一和第二裝置。6.如前述任一項權(quán)利要求所述的設(shè)備，其特征在于，所述設(shè)備還包括用于接收由遠程控制裝置發(fā)送的至少一個設(shè)定點的裝置。7.如前述任一項權(quán)利要求所述的設(shè)備，其特征在于，所述設(shè)備還包括用于接收由所述裝置被連接在其后的所述電能表發(fā)送的至少一個信息的裝置。8.如前述任一項權(quán)利要求所述的設(shè)備，其特征在于，所述設(shè)備還包括用于確定的裝置，在該裝置使用期間，確定從所述至少一個能夠轉(zhuǎn)換電能且能將其以熱形式存儲的組件提取的能量量值的裝置。9.如前述任一項權(quán)利要求所述的設(shè)備，其特征在于，所述設(shè)備還包括用于接收的裝置，在該裝置使用期間，從所述至少一個能夠轉(zhuǎn)換電能且能將其以熱形式存儲的組件接收關(guān)于提取的水的容量、和/或提取的水的溫度、和/或水的進入溫度的至少一個信息的裝置。10.如前述任一項權(quán)利要求所述的設(shè)備，其特征在于，所述設(shè)備還包括用于發(fā)送的裝置，該裝置向信息系統(tǒng)發(fā)送至少一個關(guān)于所述至少一個能夠轉(zhuǎn)換電能且能將其以熱形式存儲的組件的狀態(tài)的信息。11.一種能夠轉(zhuǎn)換預(yù)定量的電能且能將其以熱形式存儲的系統(tǒng)(12)，其特征在于，該系統(tǒng)(12)包括根據(jù)權(quán)利要求1至10中的任一項所述的驅(qū)動設(shè)備(I)，以及至少一個能夠轉(zhuǎn)換電能且能將其以熱形式存儲的組件(2)。12.如權(quán)利要求11所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述至少一個能夠轉(zhuǎn)換電能且能將其以熱形式存儲的組件包括用于將電能轉(zhuǎn)換為熱形式的裝置，以及用于通過焦耳效應(yīng)將電能轉(zhuǎn)換為熱形式的裝置。13.如權(quán)利要求11至12中任一項所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述至少一個能夠轉(zhuǎn)換電能且能將其以熱形式存儲的組件以相對于環(huán)境溫度熱的形式存儲能量。14.如權(quán)利要求11至13中任一項所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述至少一個能夠轉(zhuǎn)換電能且能將其以熱形式存儲的組件以相對于環(huán)境溫度冷的形式存儲能量。15.如權(quán)利要求11或14中任一項所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述至少一個能夠轉(zhuǎn)換電能且能將其以熱形式存儲的組件在主要由水組成的一定量的液體中。16.如權(quán)利要求11至15中任一項所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述至少一個能夠轉(zhuǎn)換電能且能將其以熱形式存儲的組件至少部分地采用一定量的固體和/或相變材料。17.如權(quán)利要求11至16中任一項所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)還包括用于在其使用期間計量提取的采用熱形式的能量的裝置。18.如權(quán)利要求11至17中任一項所述的系統(tǒng)，其特征在于，在其使用期間所提取的采用熱形式的能量的至少一部分是經(jīng)由電流作為中介。19.如權(quán)利要求11至17中任一項所述的系統(tǒng)，其特征在于，在其使用期間所提取的采用熱形式的能量的至少一部分是經(jīng)由氣流作為中介傳遞的。20.如權(quán)利要求11至17中任一項所述的系統(tǒng)，其特征在于，在其使用期間所提取的采用熱形式的能量的至少一部分是經(jīng)由液流作為中介傳遞的。21.如權(quán)利要求19至20中任一項所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)還包括用于以與能量被以熱形式存儲的溫度不同的溫度來提供氣流(30)或液流(13)的裝置。22.如權(quán)利要求20或21中任一項所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)構(gòu)成產(chǎn)生用于公共衛(wèi)生目的的熱水的貯水式熱水器。23.如權(quán)利要求20至22中任一項所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)還包括水表和/或用于測量所提取的水的溫度的裝置和/或用于測量進入的水的溫度的裝置。24.如權(quán)利要求11至23中任一項所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)構(gòu)成貯存式加熱和/或冷卻裝置。25.如權(quán)利要求11至24中任一項所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)被配置為提供至少兩種不同類型的熱形式電能的存儲的方式，至少一種類型用于循環(huán)存儲，以及至少一種類型操作于間歇性存儲的熱形式保留存儲容量。26.如權(quán)利要求11至25中任一項所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)還包括用于有助于采用熱形式的能量輸入的裝置，所述裝置未被連接至配電網(wǎng)絡(luò)。27.—種用于在電氣網(wǎng)絡(luò)中操作多個根據(jù)權(quán)利要求11至26中任一項所述的能夠轉(zhuǎn)換電能且能將其以熱形式存儲的系統(tǒng)的方法，其特征在于，所述方法包括以下步驟: 通過適合的監(jiān)控和管理系統(tǒng)，持續(xù)監(jiān)控所述電氣網(wǎng)絡(luò)中電力消耗和產(chǎn)生之間的平衡； 由所述適合的監(jiān)控和管理系統(tǒng)向根據(jù)權(quán)利要求11至26中任一項所述的給定多個系統(tǒng)發(fā)送至少一個用于轉(zhuǎn)換和存儲預(yù)定量的電能的設(shè)定點，所述設(shè)定點用于消耗預(yù)定積累量的電能，以在給定的過剩生產(chǎn)的情形下相對于電力生產(chǎn)調(diào)整電力消耗。28.如權(quán)利要求27所述的方法，其特征在于，所述方法還包括以下步驟: 在至少一個信息系統(tǒng)內(nèi)保存至少一個下述信息，該信息與所述適合的監(jiān)控和管理系統(tǒng)向根據(jù)權(quán)利要求11至26中任一項所述的給定若干系統(tǒng)發(fā)送的至少一個用于轉(zhuǎn)換和存儲預(yù)定量的電能的設(shè)定點有關(guān)。29.如權(quán)利要求28所述的方法，其特征在于，所述方法還包括以下步驟: 當在設(shè)施中使用至少一個根據(jù)權(quán)利要求11至26中任一項所述的系統(tǒng)，并且所述系統(tǒng)已經(jīng)消耗了至少部分電能量，而在與所述設(shè)施相關(guān)聯(lián)的計量裝置中出現(xiàn)了不適當?shù)挠嬃恐笜藭r，在至少一個信息系統(tǒng)中糾正與在所述設(shè)施中消耗的電能的計量有關(guān)的至少一個數(shù)值。30.根據(jù)權(quán)利要求27至29所述的方法的用于管理包括間歇性生產(chǎn)的電源的電氣網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用。31.根據(jù)權(quán)利要求27至29所述的方法在用于提取和存儲被過剩生產(chǎn)的電能的服務(wù)框架中的應(yīng)用。32.根據(jù)權(quán)利要求27至29所述的方法在供應(yīng)用于公共衛(wèi)生目的的熱水和/或加熱和/或冷卻和/或電力的服務(wù)框架中的應(yīng)用。
【文檔編號】F28D20/00GK106068435SQ201580011231
【公開日】2016年11月2日
【申請日】2015年2月9日 公開號201580011231.5, CN 106068435 A, CN 106068435A, CN 201580011231, CN-A-106068435, CN106068435 A, CN106068435A, CN201580011231, CN201580011231.5, PCT/2015/50973, PCT/IB/15/050973, PCT/IB/15/50973, PCT/IB/2015/050973, PCT/IB/2015/50973, PCT/IB15/050973, PCT/IB15/50973, PCT/IB15050973, PCT/IB1550973, PCT/IB2015/050973, PCT/IB2015/50973, PCT/IB2015050973, PCT/IB201550973
【發(fā)明人】熱羅姆·吉伯特
【申請人】厄奇林克公司