A chemical heat pump and storage system employs sulfuric acid and water. In
one form, the system includes a generator and condenser, an evaporator and
absorber, aqueous acid solution storage and water storage. During a
charging cycle, heat is provided to the generator from a heat source to
concentrate the acid solution while heat is removed from the condenser to
condense the water vapor produced in the generator. Water is then stored
in the storage tank. Heat is thus stored in the form of chemical energy in
the concentrated acid. The heat removed from the water vapor can be
supplied to a heat load of proper temperature or can be rejected. During a
discharge cycle, water in the evaporator is supplied with heat to generate
water vapor, which is transmitted to the absorber where it is condensed
and absorbed into the concentrated acid. Both heats of dilution and
condensation of water are removed from the thus diluted acid. During the
discharge cycle the system functions as a heat pump in which heat is added
to the system at a low temperature and removed from the system at a high
temperature. The diluted acid is stored in an acid storage tank or is
routed directly to the generator for reconcentration. The generator,
condenser, evaporator, and absorber all are operated under pressure
conditions specified by the desired temperature levels for a given
application. The storage tanks, however, can be maintained at or near
ambient pressure conditions. In another form, the heat pump system is
employed to provide usable heat from waste process heat by upgrading the
temperature of the waste heat.
Um sistema químico da bomba e do armazenamento de calor emprega o ácido sulfúrico e a água. Em um formulário, o sistema inclui um gerador e um condensador, um evaporador e um absorvente, armazenamento aqueous da solução ácida e armazenamento da água. Durante um ciclo carregando, o calor está fornecido ao gerador de uma fonte de calor para concentrar a solução ácida quando o calor for removido do condensador para condensar o vapor de água produzido no gerador. A água é armazenada então no tanque de armazenamento. O calor é armazenado assim no formulário da energia química no ácido concentrado. O calor removido do vapor de água pode ser fornecido a uma carga de calor da temperatura apropriada ou pode ser rejeitado. Durante um ciclo da descarga, a água no evaporador é fornecida com o calor para gerar o vapor de água, que é transmitido ao absorvente onde é condensado e absorvido no ácido concentrado. Ambos aquecem-se da diluição e a condensação da água é removida do ácido assim diluído. Durante o ciclo da descarga o sistema funciona como uma bomba de calor em que o calor é adicionado ao sistema em uma temperatura baixa e removido do sistema em uma alta temperatura. O ácido diluído é armazenado em um tanque de armazenamento ácido ou distribuído diretamente ao gerador para o reconcentration. Todos o gerador, o condensador, o evaporador, e o absorvente são operados sob as circunstâncias da pressão especificadas pelos níveis de temperatura desejados para uma aplicação dada. Os tanques de armazenamento, entretanto, podem ser mantidos ou perto de condições da pressão ambiental. Em um outro formulário, o sistema de bomba do calor é empregado para fornecer o calor usable do calor process waste promovendo a temperatura do calor waste.
