改进的储热器的制作方法

本发明涉及一种用于能量储存系统的储热器(或热储存物)，以及包括储热器的能量储存系统。本发明还涉及一种包括能量储存系统的用于建筑物的电气装置。

背景技术：

1、可再生能源发电的增加需要更灵活的电力需求，以确保发电和需求很好地匹配。在许多国家，对热量的需求是最大的能源需求，因此在使用前被电加热的储热器可以提供显著的需求灵活性。

2、实际的热储存要求显热的(sensible)(即非相变)热储存物，其可以是固体或液体。固体显热储存物使用在加入(或移除)热量时保持固态的材料，因此热能仅经由温度变化来储存。在液体显热储存物的情况下，能量经由温度的变化储存在液体材料中。在任何一种情况下，固体或液体材料都不发生相变。热水储存是液体显储热器的最受欢迎的类型之一，在高温下，熔融盐在聚光太阳能发电厂中用作液体显热储存物。

3、水的单位重量热容量是单位重量热容量最高之一，为4.2j/kg k，但是它的温带很窄，在需要昂贵的压力容器之前可以经济地使用。固体材料热容量(例如玄武岩为0.8j/kgk，或钢仅为0.45j/kg k)较低，但通常能够加热到较高的温度，例如超过200℃，在某些情况下甚至400℃。

4、干芯锅炉是一种储热器，其已经用于家庭中向湿式加热系统提供热水，或为淋浴或洗浴等家庭目的提供热水。干芯锅炉包括多个高密度砖，这些砖紧贴着电加热元件。在非高峰时间，电力通过加热元件运行，用于将砖加热到高温，可以高达650℃或700℃。砖被高温隔热部包围，以最大限度地减少热量损失。当需要热水时，风扇将空气吹过砖，以将空气加热到高温。然后，这种经加热的空气穿过高温空间外部的热交换器。热交换器将热量从高温空气传递给水。然后空气被引导回高温空间，在那里再次被加热。这种热储存系统的设计使用空气作为工作流体，将水回路与热储存材料分开。

5、干芯锅炉有若干缺点。首先，在这些高温和小尺寸下，热损失是显著的。即使在使用高温隔热(例如微孔隔热)时也是如此。第二，高温隔热装置是昂贵的，并且如果通过使隔热部变厚来减少损失，那么隔热部的成本就变得非常高。第三，大气压下的空气具有低热容量，当加热到高温时，密度下降三分之一，从而进一步降低热容量。这导致如果需要高功率输出，则需要大量空气流过砖和热交换器。干芯锅炉还需要由工程师在现场组装，而且在不拆卸和重新组装的情况下不能容易地移动。

6、最近，本发明人在wo 2020/217045中提出了一种由具有高导热性和高能量密度的金属(例如铝合金)/岩石复合材料制成的热储存材料。很容易使用嵌入式电加热元件加热，并且可以通过嵌入金属/岩石材料中的钢盘管热交换器来移除热。已经提出的其他固体显热储存材料包括铸铁或耐火材料，例如氧化铁和混凝土。

7、20世纪60年代末和70年代初提出了对干芯锅炉的改进，包括从热芯到水/蒸汽回路的直接热交换。在英国专利公开gb1323522a中公开了这方面的一个例子，该专利公开集中于提供一种控制水的温度和质量的系统以及一种直接使用水/蒸汽从热芯提取热量的方法。从实用的角度来看，详述的所提出的发明要使其安全工作本应是具有挑战性的，并且几乎不可能被证实。特别地，gb1323522a提出了一种系统，其中蒸汽的饱和压强控制供应容器中的水位。当从该系统中提取热量时，蒸汽压强下降，允许供应容器中的水位上升，并在大气压强下向位于热芯中的管供水。然后，这些水沸腾，变成蒸汽，并提高压强，同时降低供应容器中的水。

8、这个系统的一些关键问题是流量会非常不稳定。当向高温管中加水时，它会沸腾，并以非常不同的传热速率穿过不同的沸腾组织状态(regimes)。这会导致蒸汽体积的快速增加和压强的快速变化。这些压强浪涌的影响几乎肯定会导致系统不稳定，无法管理。它也不能对加载的突然变化很好地做出响应，并且不太可能提供高功率输出，因为需要在短时间内发生显著的热传递。此外，故障模式具有潜在的危险，因为该系统需要过量的水在加热回路中，并且由于依赖于水柱的高度，该系统被限制在小的压差。小的压差需要不切实际的大管直径来使蒸汽流动，并且需要大的面积来进行热交换。

9、储热器以离散位置(在需要储存热量的位置，例如在家庭或商业场所或一块公寓的热网络中)分布在典型配电网络(包括电网)周围。这是因为输送电力比输送热能要容易得多，也便宜得多。然而，由于热损失，在高温下小体积储存热量会导致显著的效率损失(efficiency penalty)。高温差驱动高热量流动穿过标准类型的隔热材料。与储存的能量相比，小尺寸的损失比例非常显著，并且这些热损失通常可以高达每24小时70％。因此，希望提供一种将热损失限制在小于比如说每24小时10％的系统。

10、真空隔热可以将容器内部的热传递降低到非常低的水平，同时使用非常小的空间。真空隔热已经在低温液体应用中使用了几十年，在这种应用中，需要在非常低的温度下长时间储存液体(例如液氮)。然而，本领域已知的真空隔热技术依赖于实现和保持家用设备通常无法实现的真空压强。

11、本技术人已经确认需要一种改进的储热器(和相关系统)，其克服或至少减轻与现有技术相关的问题。

技术实现思路

1、根据本发明的第一方面，提供了一种用于能量储存系统的储热器，包括：容纳储热体(例如热物质)的内容器；以及围绕内容器的外容器，内容器和外容器被延伸在它们之间的真空区域隔开。

2、以这种方式，可以提供高温储热器，其使用由真空隔热装置包围的(例如固体)热储存物体。这提供了一种具有低热损失的低成本热储存的机会，即使在中温到高温下进行热储存时亦是如此。

3、在一个实施方式中，真空区域具有真空压强(例如，部分真空压强)。

4、在一个实施方式中，真空压强在0.05毫巴和1毫巴之间。

5、在一个实施方式中，储热器包括真空泵(例如，一体化真空泵)，其可操作以保持真空区域中的真空压强(例如，部分真空压强)。

6、在一个实施方式中，真空泵将真空压强保持在0.05毫巴和1毫巴之间的水平。

7、在一个实施方式中，储热器包括传感器，传感器是可操作用于测量储热器中一个或多个位置处的参数(例如，压强和/或温度(例如，表面温度))，并且真空泵被配置为每当传感器指示参数达到预定值(例如，压强下降到低于预定值/温度上升到高于预定值)时运行。以这种方式，只需要真空泵的间歇操作，储热器即可具有真空隔热。

8、在一个实施方式中，储热器还包括一体真空阀，其可操作用于将真空泵连接到真空区域。

9、在一个实施方式中，储热器还包括设置在真空区域内的隔热部。以这种方式，可以降低实现所期望的隔热程度所要求的真空水平。

10、在一个实施方式中，隔热部被包裹在内容器的外壁周围(例如，基本上覆盖在内容器的外表面)。以这种方式，隔热部可以仅在垂直于内容器侧面的方向上起到微孔隔热体的作用。

11、在一个实施方式中，隔热部包括n层的多层隔热部。

12、在一个实施方式中，多层隔热部的每一层包括反射层和间隔层。

13、在一个实施方式中，n≥50(例如n≥100，例如n≥150)。

14、在一个实施方式中，n为约200(例如，n基本上为200)。

15、在一个实施方式中，隔热层包括真空区域每100摄氏度温差至少10层多层隔热层(即温差为500摄氏度时n≥50)，真空区域每100摄氏度温差至少20层多层隔热层(即温差为500摄氏度时n≥100)，或真空区域每100摄氏度温差至少40层多层隔热层(即温差为500摄氏度时n≥200)。也就是说，在一个实施例中，δt/n≤10，在另一个实施例中，δt/n≤5，在另一个实施例中，δt/n≤2.5，其中δt是跨真空区域的温度(即外容器内壁与内容器相对外壁之间的温度差)，单位为摄氏度。在一个实施例中，隔热层包括真空区域每100摄氏度温差至少10层多层隔热层(即温差为500摄氏度时n≥50)，真空区域每100摄氏度温差至少20层多层隔热层(即温差为500摄氏度时n≥100)，或真空区域每100摄氏度温差至少40层多层隔热层(即温差为500摄氏度时n≥200)。也就是说，在一个实施例中，δt/n≤10，在另一个实施例中，δt/n≤5，在另一个实施例中，δt/n≤2.5，其中δt是跨真空区域的温度(即外容器内壁与内容器相对外壁之间的温度差)，单位为摄氏度。

16、在一个实施方式中，多层隔热部的每一层的反射层和间隔层之间的平均(例如中位)间距小于1毫米(例如小于0.5毫米，例如小于0.2毫米)。

17、在一个实施方式中，多层隔热部的每一层的反射层和间隔层之间的平均(例如平均)间距在层与层之间变化。

18、在一个实施方式中，多层隔热部的每一层的反射层和间隔层之间的间距在1mm和0.01mm之间。

19、在一个实施方式中，反射层是反射金属片(例如铝片)。

20、在一个实施方式中，间隔层是薄玻璃纤维层或薄陶瓷纤维(例如陶瓷纤维纸)层。

21、在一个实施方式中，储热器包括至少一个加热元件(例如，电加热元件)，其可操作用作储热体的热输入的源。

22、在一个实施方式中，电加热元件包括电加热线圈装置(例如，电加热线圈)。

23、在一个实施方式中，储热器包括可操作用于接收传热流体的至少一个热交换器(例如，直接热交换器)。

24、在一个实施方式中，传热流体是水。

25、在一系列实施方式中，储热体是固体储热体。

26、在一个实施方式中，所述至少一个加热元件(例如，电加热元件(例如，电加热线圈装置))嵌入固体储热体内。

27、在一个实施方式中，所述至少一个热交换器嵌入固体储热体内。

28、一个实施方式中，储热体包括固体本体，固体本体包括固体导热基质，在固体导热基质中嵌入有固体热填充材料，固体导热基质形成通向分布在固体导热基质内的固体热填充材料的导热路径。

29、在一个实施方式中，所述至少一个加热元件(例如，电加热元件(例如，电加热线圈装置))嵌入固体导热基质内。

30、在一个实施方式中，所述至少一个热交换器嵌入固体导热基质内。

31、在一个实施方式中，储热器被配置成将储热体加热到大于300℃的温度(例如，并保持该温度直到放热(discharging)阶段)。

32、在另一系列实施方式中，储热体是流体(例如液体)储热体，包括用于容纳储热流体(例如热储存液体)的腔室。

33、在一个实施方式中，所述至少一个加热元件(例如，电加热元件(例如，电加热线圈装置))延伸到腔室中。

34、在一个实施方式中，所述至少一个热交换器延伸到腔室中。

35、在一系列实施方式中，内容器悬挂在外容器内。

36、在一个实施方式中，内容器是经由将内容器的上部连接到外容器的上部的(例如，单个)颈部连接器(例如，结构加载的颈部连接器)悬挂的。

37、在一个实施方式中，内容器的任何部分都不与外容器接触。

38、在一个实施方式中，颈部连接器承担内容器和储热体的重量。

39、在一个实施方式中，颈部连接器包括中心腔，该中心腔容纳用于储热体的供应管线(例如，用于所述至少一个加热元件的供应管线(例如，用于所述至少一个电加热元件的电缆)和用于所述至少一个热交换器的流体输送管(例如，入口管和出口管))。

40、在一个实施方式中，外容器(例如外容器的上部)包括用于接收颈部连接器的端部(例如上端)的(例如第一)孔(例如可密封的孔)。

41、在一个实施方式中，内容器(例如内容器的上部)包括用于接收颈部连接器的端部(例如下端)的(例如第二)孔(例如可密封的孔)。

42、在一个实施方式中，颈部连接器还包括连接到内容器的内部(例如下部)颈部板(颈板)。

43、在一个实施方式中，颈部连接器还包括连接到外容器的外部(例如上部)颈部板。

44、在另一系列实施方式中，内容器是经由将内容器的下部连接到外容器的下部的(例如，单个)颈部连接器(例如，结构加载的颈部连接器)支撑的。

45、在一个实施方式中，内容器的任何部分都不与外容器接触。

46、在一个实施方式中，颈部连接器支撑内容器和储热体的重量。

47、在一个实施方式中，颈部连接器包括中心腔，该中心腔容纳用于储热体的供应管线(例如，用于所述至少一个加热元件的供应管线(例如，用于所述至少一个电加热元件的电缆)和用于所述至少一个热交换器的流体输送管线(例如，入口管线和出口管线))。

48、在一个实施方式中，外容器(例如外容器的下部)包括用于接收颈部连接器的端部(例如下端)的(例如第一)孔(例如可密封的孔)。

49、在一个实施方式中，内容器(例如内容器的下部)包括用于接收颈部连接器的端部(例如下端)的(例如第二)孔(例如可密封的孔)。

50、在一个实施方式中，颈部连接器还包括连接到内容器的内部(例如上部)颈部板。

51、在一个实施方式中，颈部连接器还包括连接到外容器的外部(例如下部)颈部板。

52、在一个实施方式中，外容器具有用于与运输装置接合的接口。

53、在一个实施方式中，接口包括设置在外容器上的至少一个凹口(插口，socket)，所述至少一个凹口被配置成接收设置在运输装置上的输送螺栓(例如，螺纹输送螺栓)。

54、在一个实施方式中，接口包括多个凹口(例如，三个或更多个凹口)。

55、在一个实施方式中，多个凹口围绕外容器等间距分布。

56、在一个实施方式中，储热器还包括至少一个可在非运行位置和部署位置之间移动的铺展板，其中在部署位置，铺展板可操作用于限制内容器相对于外容器的移动。

57、在一个实施方式中，铺展板由输送螺栓接合，并且随着输送螺栓完全插入到所述至少一个凹口中，铺展板从非运行位置移动到部署位置。

58、在包括设置在真空区域中的隔热部(例如，设置在真空区域中的n层的多层隔热部)的储热器的情况下，铺展板是在部署位置处可操作的，以压缩隔热部(例如，压缩n层的多层隔热部)到内容器上，并限制内容器相对于外容器的移动。

59、在一个实施方式中，至少一个凹口包括设置在外容器的相对侧面上的一对凹口。

60、在一个实施方式中，储热器包括设置在外容器的相对侧面上的一对铺展板。

61、在一个实施方式中，储热器还包括密封构件(例如密封螺栓)，该密封构件可操作用于在非运输模式下密封至少一个凹口。

62、在一个实施方式中，铺展板可在水平方向上自由移动，但在竖直方向上受到约束(例如，通过连接到外容器的一个或多个带子)，使得铺展板保持基本上与凹口对准(registered)。

63、在一个实施方式中，内容器包括两部分的(two-part)构造(例如，上部内容器部分和下部内容器部分构造)。

64、在一个实施方式中，外容器包括两部分的构造(例如，上部外容器部分和下部外容器部分构造)。

65、一个实施方式中，储热器还包括设置在真空区域内的内部支架，内部支架被配置成接合外容器的内表面并抵抗外容器的压缩。

66、以这种方式，可以提供具有承受容器内负压产生的压缩力和/或抵抗外部压强/外部冲击的能力的具有相对薄的容器外壁的真空隔热容器。

67、在一个实施方式中，外容器的内表面具有基本上圆筒形的轮廓。

68、在一个实施方式中，当沿着内部支架的纵向轴线观察时，内部支架具有基本上环形的轮廓。

69、在一个实施方式中，内部支架的任何部分都不与内容器接触。

70、在一个实施方式中，内部支架被配置成可滑动地可插入到真空区域中(例如，在制造期间)。

71、在一个实施方式中，内部支架由单件(例如，单件式部件(one-piece part))制造。

72、在一个实施方式中，内部支架是可径向(例如，周向地)膨胀支架(例如，可在径向收缩构造和径向膨胀构造之间膨胀)。

73、在一个实施方式中，可径向膨胀支架被偏置(例如弹性偏置)成膨胀构造。

74、在一个实施方式中，可径向膨胀支架被构造成向外容器的内表面施加(预加载)张力(即，张力被连续地施加到外容器的内表面)。

75、在替代实施方式中，内部支架(例如，在径向膨胀构造中的可径向膨胀支架)可以在内部紧密配合外容器的内表面(例如，张力仅施加到外容器的内表面以响应外容器的内表面的压缩位移)。

76、在一个实施方式中，可径向膨胀支架包括可径向膨胀笼(或保持架，cage)结构。

77、在一个实施方式中，可径向膨胀支架是扭转支架，其被构造成在受到扭转时被推动径向地膨胀(例如，当在第一方向上施加扭转时被推动径向地膨胀，并且当在第二相反方向上施加扭转时被推动径向地收缩)。

78、在一个实施方式中，扭转支架包括笼或绕圈结构。

79、在一个实施方式中，扭转支架包括螺旋绕圈结构。

80、在一个实施方式中，螺旋绕圈结构是基本连续的螺旋绕圈结构或包括一系列连接起来的螺旋绕圈部分(例如，通过扭转传递连接(例如，线圈或非线圈扭转传递连接)来串联地连接的螺旋绕圈部分)的结构。

81、在一个实施方式中，扭转支架朝外容器的内表面施加张力(例如，以扭转的构造插入真空区域中或在插入真空区域中后被扭转)。

82、在一个实施方式中，真空隔热容器包括设置在内容器内部的另一内部支架，该另一内部支架被构造成接合内容器的内表面并抵抗内容器的压缩(例如，在制造过程中测试内容器期间)。

83、在一个实施方式中，所述另一内部支架是根据上文所限定的首先限定的内部支架的任何实施方式(例如，包括螺旋绕圈结构的扭转支架)。

84、根据本发明的第二方面，提供了一种能量储存系统，该能量储存系统包括根据本发明的第一方面(例如，根据本发明的第一方面的任何实施方式)的储热器。

85、根据本发明的第三方面，提供了一种能量储存系统，包括：储热体(例如，热物质)；初级回路(例如蒸汽回路)，其包括第一传热流体、蒸发器热交换器段，被配置成从储热体接收热能并蒸发液态形式的第一传热流体以形成气体流、冷凝器热交换器段，被配置成使从蒸发器热交换器段接收的气体流冷凝；以及包括第二传热流体的次级回路(例如非蒸汽回路)，次级回路被配置成经由冷凝器热交换器段从初级回路接收热能，并将接收到的热能供应到加热系统(例如热水/中央加热系统)。

86、在一个实施方式中，第一传热流体是水(例如纯水)。

87、在一个实施方式中，第二传热流体是水(例如水和防冻剂)。

88、在一个实施方式中，次级回路被配置成在所有阶段期间将第二传热流体保持为液体。

89、在一个实施方式中，初级回路包括压强提升装置(例如注射泵)，该压强提升装置可操作用于对从冷凝器热交换器段接收的流体加压，并在升高的压强下将流体传送到蒸发器热交换器段。以这种方式，水/蒸汽系统可以设置有泵，该泵将在高压下的水注入到蒸发器热交换器段中，并且其中蒸汽在冷凝器热交换器段中冷凝，然后作为水被泵回到高压。

90、在一个实施方式中，加压提升装置的压强输出高于大气压(例如至少0.5巴、例如至少1巴、例如至少2巴)。

91、在一个实施方式中，压强提升装置是正位移装置。

92、在一个实施方式中，压强提升装置是可变流量装置(例如，可变流量泵)。

93、在一个实施方式中，压强提升装置是可变速正位移泵。以这种方式，第一传热流体的质量流量将与速度成比例，而与输送压强无关。

94、在一个实施方式中，压强提升装置(例如可变流量泵)的流速被改变以在能量储存系统中的一位置处达到目标温度。

95、在一个实施方式中，该位置是次级回路中的位置。

96、在一个实施方式中，该位置是加热系统和冷凝器热交换器段之间的位置(例如，第二传热流体离开冷凝器热交换器段时的温度)。

97、在一个实施方式中中，初级回路还包括减温器，其可操作用于冷却(以及例如部分地冷凝)从蒸发器热交换器段流向冷凝器热交换段的气体。

98、在一个实施方式中，减温器包括出口，该出口可操作用于将流体(例如第一传热流体)注射到从蒸发器热交换器段流向冷凝器热交换器段的气体中。

99、在一个实施方式中，减温器可操作用于将从压强提升装置流向蒸发器热交换器段的第一传热流体的一部分换向。

100、在一个实施方式中，减温器包括可选择性连接的流路，该流路包括位于压强提升装置和蒸发器热交换器段之间的减温器阀和用于将来自减温器阀的第一传热流体输送到蒸发器热交换器段和冷凝器热交换器段之间的出口的管道。

101、在一个实施方式中，减温器包括永久连接的流路，该流路包括位于压强提升装置和蒸发器热交换器段之间的窄管。

102、在一个实施方式中，初级回路还包括储液器。

103、在一个实施方式中，储液器位于冷凝器热交换器段和压强提升装置之间。

104、在一个实施方式中，储液器的尺寸被设计为使得当能量储存系统以全功率工作时，初级回路中存在最小过量的第一传热流体(初级回路中第一传热流体过量最小)。

105、在一个实施方式中，由冷凝器热交换器段冷凝的第一传热流体在重力作用下流入储液器。

106、在一个实施方式中，第一传热流体在重力作用下从储液器流向压强提升装置。

107、在一个实施方式中，初级回路包括在压强提升装置和蒸发器热交换器段之间延伸的高压管。

108、在一个实施方式中，高压管具有延伸高于储液器高度的部分(例如，在减温器阀(如果存在)和蒸发器热交换器段之间延伸的部分)。以这种方式，如果压强提升装置是可操作的(operational)，包含在储液器内的第一传热流体只能流向蒸发器热交换器段。

109、在一个实施方式中，初级回路包括切断阀，用于防止从储液器流向蒸发器热交换器段。

110、在一个实施方式中，能量储存系统被配置成将储热体加热到大于100℃的温度(例如，加热到大于200℃的温度，例如，加热到大于300℃的温度，例如，加热到大于400℃的温度，例如，加热到大于500℃的温度，例如，加热到大于600℃的温度)。

111、在一个实施方式中，能量储存系统被配置成将储热体加热到大于100℃的温度(例如，加热到大于200℃的温度，例如，加热到大于300℃的温度，例如，加热到大于400℃的温度，例如，加热到大于500℃的温度，例如，加热到大于600℃的温度)且小于700℃。

112、在一个实施方式中，能量储存系统被配置成将储热体加热到100-600℃范围内的温度(例如，200-500℃范围内)。

113、在一个实施方式中，蒸发器热交换器段包括延伸穿过或围绕储热体的管道回路，其中管道回路具有入口(例如水入口)和出口(例如蒸汽出口)。在管道回路嵌入固体储热体中的情况下，入口和出口对应于管道回路进入和离开固体储热体的点。

114、在一个实施方式中，初级回路(例如，压强提升装置和/或蒸发器热交换器段)被配置成在出口处以至少100km/小时(例如，至少200km/小时，例如，至少300km/小时)的气流速度产生第一传热流体的气态流。有利地，这种高速气体(例如蒸汽)输出允许使用具有产生大压降和高传热速率的窄管的管道回路，同时额外地使管道回路中的流体体积最小化，这提高了安全性。此外，如果管道回路的体积低于2升，那么认证和维护制度非常简单，这在经济上对客户来说有吸引力。

115、在一个实施方式中，初级回路(例如压强提升装置)被配置成以预定的最大注射速率p将第一传热流体供应到入口。

116、在一个实施方式中，管道回路具有有效内部横截面积a。对于单个管道回路，有效内部横截面积a是单个管道的平均(例如，中位)横截面积。在包括多个平行管道的管道回路的情况下，有效内部横截面积a是多个管道的组合的平均(例如组合的中位)横截面积。

117、在一个实施方式中，管道回路的有效内部横截面积a与预定的最大注射速率p的比率(即a/p)小于20(例如小于16，例如小于12)。因此，对于每1g/s的注入的液体，管道回路的有效内部横截面积a小于20mm2(例如小于16mm2，例如小于12mm2)，即对于10g/s的预定的最大注射速率p来说，管路的有效内部横截面积a小于200mm2(例如小于160mm2，例如小于120mm2).

118、在一个实施方式中，管道回路的有效长度超过5m(例如超过7m，例如超过10m)。

119、在一个实施方式中，管道回路具有低于500mm2(例如低于250mm2，例如低于150mm2)的有效内部横截面积。

120、在一个实施方式中，管道回路的内部体积小于2升。

121、在一个实施方式中，初级回路(例如，压强提升装置)被配置成相对于储热体的温度来改变注射压强(例如，如果储热体的温度下降到低于预定的最高温度，则降低注射压强(例如，与温度的降低成比例)。以这种方式，当能量储存装置的温度低于峰值温度时，可以避免蒸发器热交换器段发生不期望的过度充入。

122、在一个实施方式中，冷凝热交换器段是板式热交换器。

123、在一个实施方式中，次级回路包括换向阀，换向阀当被激活时可操作以使第二传热流体的流换向远离加热系统(例如，绕过加热系统)。

124、在一个实施方式中，次级回路包括循环泵。

125、在一个实施方式中，循环泵设置在冷凝器热交换器段和换向阀之间(例如，在冷凝器热交换器段和膨胀器之间)。

126、在一个实施方式中，次级回路被加压(例如在大约1巴)。

127、在一个实施方式中，次级回路包括膨胀器(例如膨胀容器)，其可操作以维持次级回路中的预定压强水平。

128、在一个实施方式中，能量储存系统进一步地是在断电模式下可操作的(例如，在系统的电源中断的情况下)。

129、在一个实施方式中，次级回路还包括备用电源(例如，电池)，该备用电源被配置成在断电模式下维持次级回路的循环泵的运行，直到初级回路中的第一传热流体的所有气态相已经安全冷凝。以这种方式，有利地避免了在停机时排出蒸汽的需要。

130、在一个实施方式中，次级回路包括缓冲储存装置。

131、在一个实施方式中，缓冲储存装置可操作用于保持足够质量的第二传热流体，以在初级回路中的传热流体冷凝时吸收来自该传热流体的所有热量。

132、在一个实施方式中，压强提升装置在断电模式下不工作。

133、在一个实施方式中，能量储存系统包括至少一个加热元件(例如，电加热元件)，其在能量储存系统的充热(charging)段期间可操作以用作储热体的热输入。

134、在一个实施方式中，电加热元件包括电加热线圈装置(例如，电加热线圈)。

135、在一个实施方式中，储热体是固体储热体。

136、在一个实施方式中，所述至少一个加热元件(例如，电加热元件(例如，电加热线圈装置))嵌入固体储热体内。

137、在一个实施方式中，蒸发器热交换器段是直接热交换器。

138、在一个实施方式中，蒸发器热交换器段(例如直接热交换器)嵌入固体储热体内。

139、一个实施方式中，储热体包括固体本体，固体本体包括固体导热基质，在固体导热基质中嵌入有固体热填充材料，固体导热基质形成通向分布在固体导热基质内的固体热填充材料的导热路径。

140、在一个实施方式中，所述至少一个加热元件(例如，电加热元件(例如，电加热线圈装置))嵌入固体导热基质内，并且在能量储存系统的充热段期间可操作以起到热输入的作用。

141、在一个实施方式中，蒸发器热交换器段(例如直接热交换器)嵌入固体导热基质内。

142、在一个实施方式中，能量储存系统在充热模式期间操作，在充热模式中热量被传递到储热体中(例如，通过使电流穿过电加热元件)。

143、在一个实施方式中，能量储存系统在放热模式期间操作，以经由蒸发器热交换器段将热量从储热体传递到第一传热流体，并经由冷凝器热交换器段将热能从第一传热流体传递到第二回路(次级回路)。

144、在一个实施方式中，储热体是根据本发明的第一方面、第九方面、第十一方面或第十三方面(例如，根据本发明的第一方面、第九方面、第十一方面或第十三方面的任何实施方式)的储热器的一部分，和/或包括根据本发明的第六方面或第十五方面(例如，根据本发明的第六方面或第十五方面的任何实施方式)的真空隔热容器。

145、根据本发明的第四方面，提供了一种操作能量储存系统的方法，包括：提供能量储存系统，该能量储存系统包括：储热体(例如热物质)；包含第一传热流体的初级回路(例如蒸汽回路)；蒸发器热交换器段，被配置成从储热体接收热能并蒸发液态形式的第一传热流体以形成气体流；冷凝器热交换器段，被配置成冷凝从蒸发器热交换器段接收的气体流；以及包括第二传热流体的次级回路(例如，非蒸汽回路)，所述次级回路被配置为经由冷凝器热交换器段从初级回路接收热能，并将所接收的热能供应到加热系统(例如，热水/中央加热系统)；该方法还包括以下步骤：在充热模式下：将热能传递到储热体(例如，通过将电穿过嵌入储热体中的电加热元件)；以及在放热模式下：在蒸发器热交换器段中蒸发第一传热流体的液相，以形成第一传热流体的气态流；将所述第一传热流体的气态流从储热体传递到冷凝器热交换器段；以及在冷凝器热交换器段中冷凝第一传热流体的气态流，以将热能从传热流体传递到次级回路中的第二传热流体。

146、在一个实施方式中，初级回路包括压强提升装置(例如注射泵)，该压强提升装置可操作用于对从冷凝器热交换器段接收的流体加压，并在升高的压强下将流体传递到蒸发器热交换器段。

147、在一个实施方式中，加压提升装置的压强输出高于大气压(例如至少0.5巴、例如至少1巴、例如至少2巴)。

148、在一个实施方式中，次级回路包括连接到备用电源(例如电池)的循环泵，并且该方法还包括以下步骤：在断电模式下：停止初级回路中的压强提升装置的运行；以及使用备用电源维持次级回路的循环泵的运行，直到初级回路中的第一传热流体的所有气态相已经安全冷凝。

149、在一个实施方式中，次级回路包括缓冲储存装置，其可操作用于保持足够质量的第二传热流体，以在初级回路中的传热流体冷凝时吸收来自该传热流体的所有热量。

150、在一个实施方式中，蒸发器热交换器段包括：延伸穿过或围绕储热体的管道回路，该管道回路具有入口和出口；其中，放热模式的蒸发步骤包括在出口处以至少100km/h(例如，至少200km/h，例如，至少300km/h)的速度产生第一传热流体的气态流。

151、在一个实施方式中，能量储存系统是根据本发明的第三方面(例如，根据本发明的第三方面的任何实施方式)的能量储存系统。

152、根据本发明的第五方面，提供了一种用于建筑物(例如，住宅或建筑物内的工作空间)的电气装置，该电气装置包括：向具有最大额定电流消耗的建筑物的电力供应设施(例如，网络电网供应设施)；能量储存系统，包括：储热体(例如热物质)、至少一个电加热装置，其可操作以从电力供应中汲取电流以向储热体供应热能、和热交换器，其可操作用于将热能从储热体传递到传热流体(例如，建筑物的热水/中央加热系统的传热流体(或热耦合到该系统的传热流体))；控制装置，包括：控制器、传感器，可操作用于测量从电源汲取的电流、至少一个电流控制设备，每个电流控制设备可由控制器操作以控制输送到所述至少一个电加热装置的电流的量。其中所述控制器用于操作所述至少一个电流控制设备，以将输送到能量储存系统(例如，输送到所述至少一个电加热装置)的总电流限制为小于最大额定电流消耗。

153、在一个实施方式中，所述至少一个电流控制设备可操作以将输送到所述至少一个电加热装置的电流的量降低到低于电加热装置在电源的电压下汲取的最大电流的值。

154、在一个实施方式中，能量储存系统包括多个加热回路，每个加热回路包括相应的电加热装置，以及控制器，控制器用于操作至少一个电流控制设备以将输送到多个电加热装置的总电流限制在小于最大额定电流消耗。

155、在一个实施方式中，所述至少一个电流控制设备可操作以将电加热装置与电源隔离(例如，隔离多个加热回路中的一个)。

156、在一个实施方式中，多个加热回路包括可变功率(例如，可变电流)加热回路和一个或多个固定功率(例如，固定电流)加热回路。

157、在一个实施方式中，能量储存系统还包括能够从电源吸取电流的至少一个附加电气设备。

158、在一个实施方式中，所述至少一个附加电气设备包括流体加热装置，该流体加热装置可由控制器操作，以从电源汲取电流，从而向传热流体供热(例如，直接向传热流体供热)(例如，随着传热流体从能量储存系统流向建筑物的热水/中央加热系统)。以这种方式，能量储存系统可以在热水/中央加热系统的操作起动时提供帮助(boost)(例如，能量储存装置的热量输出大于储热体的最大输出)，或者当能量储存装置的热量输出下降到低于阈值水平时(例如，当储热体的温度已经下降到低于理想水平时)补充能量储存装置的热量输出。

159、在一个实施方式中，所述至少一个附加电气设备设置在多个回路中的一个或多个回路上。

160、在一个实施方式中，多个回路中的一个或多个回路能够在给储热体充热到直接加热传热流体之间切换(例如，直接向建筑物的热水/中央家庭用水回路供热)。

161、在一个实施方式中，能量储存系统位于建筑物的外部或与建筑物相关联的车库内/附近。

162、在一个实施方式中，所述至少一个附加电气设备包括用于电动车辆的充电设备(例如，设置在多个加热回路中的一个或多个加热回路上)。以这种方式，能量储存系统能够向家庭水回路以及一个或多个电动车辆充电器提供热量，从而允许提供车辆到电网(vehicle-to-grid)或车辆到家庭(vehicle-to-home)的双向电力。

163、在一个实施方式中，电源包括网络熔断器。

164、在一个实施方式中，能量储存系统连接在网络熔断器和进入建筑物的馈电(例如，网络馈电)之间。

165、在一个实施方式中，传感器可操作用于测量在网络熔断器上游的点处从电源汲取的电流。

166、在一个实施方式中，传感器可操作用于测量在网络熔断器和能量储存系统之间的点处从电源汲取的电流。

167、在一个实施方式中，在最大预期电源电压下，所述至少一个电加热装置的总(例如组合)电流消耗能力是电源的最大电流消耗(例如网络熔断器额定值)的至少110％(例如至少120％，例如至少130％，例如至少140％)。以这种方式，可以使电源处的电压下降对所述至少一个加热装置的性能的影响基本上最小化。

168、在一个实施方式中，控制器的功能使得操作所述至少一个电流控制设备，以将输送到能量储存系统的总电流限制在最大额定电流消耗的90％或更少(例如，将网络熔断器熔断的风险降至最低)。

169、在一个实施方式中，电源是单相电源。

170、在一个实施方式中，电源是多相(例如三相)电源。

171、在一个实施方式中，能量储存系统是根据本发明的第二方面、第三方面、第七方面、第十方面、第十二方面、第十四方面或第十六方面(例如，根据本发明的第二方面、第三方面、第七方面、第十方面、第十二方面、第十四方面或第十六方面的任何实施方式)的能量储存系统。

172、根据本发明的第六方面，提供了一种真空隔热容器，包括：内容器；围绕内容器的外容器，内容器和外容器被延伸在它们之间的真空区域隔开；以及设置在真空区域内的内部支架，该内部支架被配置成接合外容器的内表面并抵抗外容器的压缩。

173、以这种方式，可以提供具有承受容器内负压产生的压缩力和/或抵抗外部压强/外部冲击的能力的具有相对薄的容器外壁的真空隔热容器。

174、在一个实施方式中，外容器的内表面具有基本上圆筒形的轮廓。

175、在一个实施方式中，当沿着内部支架的纵向轴线观察时，内部支架具有基本上环形的轮廓。

176、在一个实施方式中，内部支架的任何部分都不与内容器接触。

177、在一个实施方式中，内部支架被配置成可滑动地可插入到真空区域中(例如，在制造期间)。

178、在一个实施方式中，内部支架由单件(例如，单件式部件(one-piece part))制造。

179、在一个实施方式中，内部支架是可径向(例如，周向地)膨胀支架(例如，可在径向收缩构造和径向膨胀构造之间膨胀)。

180、在一个实施方式中，可径向膨胀支架被偏置(例如弹性偏置)在膨胀构造中。

181、在一个实施方式中，可径向膨胀支架被预加载以向外容器的内表面施加张力(即，张力被连续地施加到外容器的内表面)。

182、在替代实施方式中，内部支架(例如，在径向膨胀构造中的可径向膨胀支架)可以在内部抵贴外容器的内表面(例如，在对外容器的内表面的压缩位移做出响应时，张力仅施加到外容器的内表面)。

183、在一个实施方式中，可径向膨胀支架包括可径向膨胀笼结构。

184、在一个实施方式中，可径向膨胀支架是扭转支架，其被构造成在受到扭转时被推动以径向地膨胀(例如，当在第一方向上施加扭转时被推动以径向地膨胀，并且当在第二相反方向上施加扭转时被推动以径向地收缩)。

185、在一个实施方式中，扭转支架包括笼或绕圈结构。

186、在一个实施方式中，扭转支架包括螺旋绕圈结构。

187、在一个实施方式中，螺旋绕圈结构是基本连续的螺旋绕圈结构或包括一系列连接在一起的螺旋绕圈部分(例如，通过扭转传递连接(例如，线圈或非线圈扭转传递连接)来串联地连接的螺旋绕圈部分)的结构。

188、在一个实施方式中，扭转支架向外容器的内表面施加张力(例如，以扭转的构造插入真空区域中或在插入真空区域中后被扭转)。

189、在一个实施方式中，真空隔热容器包括设置在内容器内部的另一个内部支架，该另一个内部支架被构造成接合内容器的内表面并抵抗内容器的压缩(例如，在制造过程中测试内容器期间)。

190、在一个实施方式中，所述另一个内部支架是根据上文所限定的第一限定的内部支架的任何实施方式。

191、在一个实施方式中，真空区域具有真空压强(例如，部分真空压强)。

192、在一个实施方式中，真空压强在0.05毫巴和1毫巴之间。

193、在一个实施方式中，真空隔热容器包括真空泵(例如，整体真空泵)，其可操作以保持真空区域中的真空压强(例如，部分真空压强)。

194、在一个实施方式中，真空泵将真空压强保持在0.05毫巴和1毫巴之间的水平。

195、在一个实施方式中，真空隔热容器包括传感器，传感器是可操作用于测量真空隔热容器中一个或多个位置处的参数(例如，压强和/或温度(例如，表面温度))，并且真空泵被配置为每当传感器指示参数达到预定值(例如，压强下降到低于预定值/温度上升到高于预定值)时运行。以这种方式，只需要真空泵的间歇操作，真空隔热容器即可具有真空隔热。

196、在一个实施方式中，真空隔热容器还包括整体真空阀，其可操作用于将真空泵连接到真空区域。

197、在一个实施方式中，真空隔热容器还包括设置在真空区域内的隔热部。以这种方式，可以降低实现所期望的隔热程度所要求的真空水平。

198、在一个实施方式中，隔热部被包裹在内容器的外壁周围(例如，基本上覆盖在内容器的外表面)。以这种方式，隔热部可以仅在垂直于内容器侧面的方向上充当微孔隔热体。

199、在一个实施方式中，隔热部包括n层的多层隔热部。

200、在一个实施方式中，多层隔热部的每一层包括反射层和间隔层。

201、在一个实施方式中，n≥50(例如n≥100，例如n≥150)。

202、在一个实施方式中，n为约200(例如，n基本上为200)。

203、在一个实施方式中，隔热部包括跨真空区域每100摄氏度温差至少10层的多层隔热部(即，当温差为500摄氏度时n≥50)，真空区域每100摄氏度温差至少20层的多层隔热部(即，当温差为500摄氏度时n≥100)，或在真空区域每100摄氏度温差至少40层的多层隔热部(即，当温差500摄氏度时n≥200)。也就是说，在一个实施方式中在另一实施方式中并且在另一实施方式中其中δt是以摄氏度为单位的跨越真空区域的温度(即，外容器的内壁和内容器对应外壁之间的温差)。

204、在一个实施方式中，多层隔热部的每一层的反射层和间隔层之间的平均(例如中位)间距小于1毫米(例如小于0.5毫米，例如小于0.2毫米)。

205、在一个实施方式中，多层隔热部的每一层的反射层和间隔层之间的平均(例如平均)间距在层之间变化。

206、在一个实施方式中，多层隔热部的每一层的反射层和间隔层之间的间距在1mm和0.01mm之间。

207、在一个实施方式中，反射层是反射金属片(例如铝片)。

208、在一个实施方式中，间隔层是薄玻璃纤维层或薄陶瓷纤维(例如陶瓷纤维纸)层。

209、根据本发明的第七方面，提供了一种能量储存系统，该能量储存系统包括根据本发明的第六方面(例如，根据本发明的第六方面的任何实施方式)的真空隔热容器。

210、根据本发明的第八方面，提供了一种真空隔热管，包括：内管段；围绕内管段的外管段，内管段和外管段被延伸在它们之间的真空区域隔开；以及设置在真空区域内的内部支架，该内部支架被配置成接合外管段的内表面并抵抗外管段的压缩。

211、在一个实施方式中，外管段的内表面具有基本上圆筒形的轮廓。

212、在一个实施方式中，当沿着内部支架的纵向轴线观察时，内部支架具有基本上环形的轮廓。

213、在一个实施方式中，内部支架的任何部分都不与内管段接触。

214、在一个实施方式中，内部支架被配置成可滑动地可插入到真空区域中(例如，在制造期间)。

215、在一个实施方式中，内部支架由单件(例如，单件式部件(one-piece part))制造。

216、在一个实施方式中，内部支架是可径向(例如，周向地)膨胀支架(例如，可在径向收缩构造和径向膨胀构造之间膨胀)。

217、在一个实施方式中，可径向膨胀支架被偏置(例如弹性偏置)在膨胀构造中。

218、在一个实施方式中，可径向膨胀支架被预加载以向外管段的内表面施加张力(即，张力被连续地施加到外管段的内表面)。

219、在替代实施方式中，内部支架(例如，在径向膨胀构造中的可径向膨胀支架)可以在内部紧密配合外管段的内表面(例如，在对外管段的内表面的压缩位移做出响应时，张力仅施加到外管段的内表面)。

220、在一个实施方式中，可径向膨胀支架包括可径向膨胀笼结构。

221、在一个实施方式中，可径向膨胀支架是扭转支架，其被构造成在受到扭转时被推动以径向地膨胀(例如，当在第一方向上施加扭转时被推动以径向地膨胀，并且当在第二相反方向上施加扭转时被推动以径向地收缩)。

222、在一个实施方式中，扭转支架包括笼或绕圈结构。

223、在一个实施方式中，扭转支架包括螺旋绕圈结构。

224、在一个实施方式中，螺旋绕圈结构是基本连续的螺旋绕圈结构或包括一系列连接的螺旋绕圈部分(例如，通过扭转传递连接(例如，线圈或非线圈扭转传递连接)来串联地连接的螺旋绕圈部分)的结构。

225、在一个实施方式中，扭转支架向外管段的内表面施加张力(例如，以扭转的构造插入真空区域中或在插入真空区域中后被扭转)。

226、在一个实施方式中，真空区域具有真空压强(例如，部分真空压强)。

227、在一个实施方式中，真空压强在0.05毫巴和1毫巴之间。

228、在一个实施方式中，真空隔热管包括真空泵(例如，整体真空泵)，其可操作以保持真空区域中的真空压强(例如，部分真空压强)。

229、在一个实施方式中，真空泵将真空压强保持在0.05毫巴和1毫巴之间的水平。

230、在一个实施方式中，真空隔热管包括传感器，传感器是可操作用于测量真空隔热管中一个或多个位置处的参数(例如，压强和/或温度(例如，表面温度))，并且真空泵被配置为每当传感器指示参数达到预定值(例如，压强下降到低于预定值/温度上升到高于预定值)时运行。以这种方式，只需要真空泵的间歇操作，真空隔热管即可具有真空隔热。

231、在一个实施方式中，真空隔热管还包括整体真空阀，其可操作用于将真空泵连接到真空区域。

232、在一个实施方式中，真空隔热管还包括设置在真空区域内的隔热部。以这种方式，可以降低实现所期望的隔热程度所要求的真空水平。

233、在一个实施方式中，隔热部被包裹在内管段的外壁周围(例如，基本上覆盖在内管段的外表面)。以这种方式，隔热部可以仅在垂直于内管段侧面的方向上充当微孔隔热体。

234、在一个实施方式中，隔热部包括n层的多层隔热部。

235、在一个实施方式中，多层隔热部的每一层包括反射层和间隔层。

236、在一个实施方式中，n≥50(例如n≥100，例如n≥150)。

237、在一个实施方式中，n为约200(例如，n基本上为200)。

238、在一个实施方式中，隔热部包括在跨越真空区域上每100摄氏度温差至少10层的多层隔热部(即，当温差为500摄氏度时n≥50)，在跨越真空区域上每100摄氏度温差至少20层的多层隔热部(即，当温差为500摄氏度时n≥100)，或在跨越真空区域上每100摄氏度温差至少40层的多层隔热部(即，当温差500摄氏度时n≥200)。也就是说，在一个实施方式中另一实施方式中并且在另一实施方式中其中δt是以摄氏度为单位的在跨越真空区域上的温度(即，外容器的内壁和内容器的相对外壁之间的温差)。

239、在一个实施方式中，多层隔热部的每一层的反射层和间隔层之间的平均(例如中位)间距小于1毫米(例如小于0.5毫米，例如小于0.2毫米)。

240、在一个实施方式中，多层隔热部的每一层的反射层和间隔层之间的平均(例如平均)间距在层与层之间不同。

241、在一个实施方式中，多层隔热部的每一层的反射层和间隔层之间的间距在1mm和0.01mm之间。

242、在一个实施方式中，反射层是反射金属片(例如铝片)。

243、在一个实施方式中，间隔层是薄玻璃纤维层或薄陶瓷纤维(例如陶瓷纤维纸)层。

244、在一个实施方式中，外管段包括至少一个膨胀区域。

245、在一个实施方式中，真空隔热管还包括可操作用于支撑外管段的至少一个外部支撑件(例如，设置在邻近至少一个膨胀区域的点处)。

246、在一个实施方式中，至少一个外部支撑件被构造成可滑动地接合外管段(例如，借助于外部旋转(例如，滚子)轴承)。

247、在一个实施方式中，真空隔热管还包括可操作用于支撑内管段的至少一个内部支撑件(例如，设置在邻近至少一个膨胀区域的点处)。

248、在一个实施方式中，至少一个内部支撑件被构造成可滑动地接合内管段(例如，借助于内部旋转(例如，滚子)轴承)。

249、根据本发明的第九方面，提供了一种储热器(例如热水储存罐)，包括：容器(例如隔热容器)，其限定了用于储存加热后水的腔室；初级水(例如热水)出口管线，其在放热模式期间可操作以从腔室的上部区域接收水(例如热水)并从容器排放所接收的水；水入口管线，其在放热模式期间可操作以将水引入腔室的下部区域(例如，向容器补充水)；自清洁模块，包括次级水(例如温水)出口管线，该出口管线在放热模式期间可操作以从腔室的下部区域接收水(例如温水)并从容器排放所接收的水；以及混合器段(例如混合器阀)，其可操作用于将从次级出口管线接收的水(例如温水)与从初级水出口管线接收的水(例如热水)混合，以提供输出流(例如具有预定水温的输出流)。

250、以这种方式提供了储热器，其中碎屑(例如矿物碎屑，例如水垢沉积物)可以从腔室中冲洗出来，并在放热模式期间被夹带在来自容器的输出流中。有利地，这意味着可以在不需要过滤器或收集器的情况下实现容器的清洁，从而减少了定期维护的需要。

251、在一个实施方式中，水入口管线可操作用于将冷水(例如自来水或主管水(mainswater))引入腔室的下部区域中。

252、在一个实施方式中，次级水出口管线包括设置在腔室基部处的水入口(例如温水入口)。

253、在一个实施方式中，水入口设置为与腔室基部的内表面基本上水平。

254、在一个实施方式中，水入口设置在腔室基部的最低区域处。

255、在一个实施方式中，水入口设置在腔室基部中的中心(例如，中心最低)位置处。

256、在一个实施方式中，次级水出口管线包括次级水出口管装置(例如，次级水出口管)。

257、在一个实施方式中，次级水出口管装置延伸穿过容器的基部。

258、在一个实施方式中，水入口管线包括设置在腔室的下部区域中的水出口(例如温水出口)。

259、在一个实施方式中，水出口位于腔室内侧比水入口更高的位置。

260、在一个实施方式中，水出口包括可操作以分散水(例如横向地(例如在多个横向方向上)分散水(例如冷水))的铺展器。

261、在一个实施方式中，水入口管线包括水入口管装置(例如，水入口管)。

262、在一个实施方式中，水入口管装置延伸穿过容器的基部并进入腔室的下部。

263、在一个实施方式中，水入口管线和次级水出口管线延伸穿过设置在容器基部中的单个孔。

264、在一个实施方式中，水入口管装置包括限定第一纵向轴线的第一通道，并且次级水管装置包括限定第二纵向轴线的第二通道。

265、在一个实施方式中，第一纵向轴线和第二纵向轴线基本上对齐(例如同轴)。

266、在一个实施方式中，水入口管装置延伸穿过(例如纵向地穿过)第二水管装置的第二通道，或者反之亦然。

267、在一个实施方式中，储热器被进一步配置成向输出流(例如在混合器段的下游或上游的点处)添加(例如选择性地添加)另一股水流。

268、在一个实施方式中，储热器被进一步配置成向输出流(例如在混合器段的下游或上游的点处)添加(例如，选择性地添加)冷水(例如，从水入口管线抽取的冷水)。

269、在一个实施方式中，储热器进一步包括第二混合器段(例如，第二混合器阀)，其可操作用于选择性地将冷水(例如，从水入口管线抽取的冷水)与来自第一限定的混合器段的输出流混合。

270、在一个实施方式中，容器是内容器，并且储热器还包括围绕内容器的外容器，内容器和外容器被延伸在它们之间的真空区域隔开。

271、在一个实施方式中，水入口管线和次级水出口管线中的至少一个(例如每一个)延伸穿过内容器的基部。

272、在一个实施方式中，水入口管线和次级水出口管线中的至少一个(例如每一个)延伸穿过外容器的基部。

273、在一个实施方式中，初级水出口管线延伸穿过内容器的基部。

274、在一个实施方式中，初级水出口管线延伸穿过外容器的基部。

275、在一个实施方式中，初级水出口管线包括初级水出口管装置(例如，初级水出口管)。

276、

277、在一个实施方式中，初级水出口管线延伸穿过容器基部中的单孔(例如，与水入口管线和次级水出口管线穿过相同的单孔)。

278、在一个实施方式中，初级水出口管线限定了第三纵向轴线。

279、在一个实施方式中，第一轴线和第二轴线中的一个或多个(例如，每一个)与第三纵向轴线基本上对齐(例如，同轴)。

280、在一个实施方式中，初级水出口管线形成热水分配器模块的一部分。

281、在一个实施方式中，热水分配器模块包括：延伸穿过内容器的基部和穿过外容器的基部的外部套筒，外部套筒限定套筒腔室；并且初级水出口管线延伸穿过套筒腔室(例如延伸到外容器外部的出口)。

282、在一个实施方式中，套筒腔室在其上端密封，以防止水进入套筒腔室。

283、在一个实施方式中，热水分配器模块延伸穿过容器基部中的单孔(例如，与水入口管线和次级水出口管线穿过相同的单孔)。

284、在一个实施方式中，热水分配器模块限定了第四纵向轴线。

285、在一个实施方式中，第一轴线和第二轴线中的一个或多个(例如，每一个)与第四纵向轴线基本上对齐(例如，同轴)。

286、在一个实施方式中，储热器还包括：外部加热段，其可操作用于在容器外部的位置处加热进入的水；以及加热水入口管线，其可操作用于在充入模式期间将由加热段加热的水引入容器中。

287、在一个实施方式中，加热水入口管线延伸穿过容器的基部。

288、在一个实施方式中，加热水入口管线延伸穿过容器的基部的中心区域处。

289、在一个实施方式中，储热器包括用于将水输送到加热段和/或加热水入口管线的泵。

290、在一个实施方式中，加热水入口管线包括位于容器的基部中的加热水出口。

291、在一个实施方式中，加热水入口管线包括加热水入口管装置(例如，加热水入口管)。

292、在一个实施方式中，加热水入口管装置延伸穿过容器的基部。

293、在一个实施方式中，初级水出口管线的下端延伸穿过容器的基部。

294、在一个实施方式中，加热的水的入口管线和加热水的出口管线延伸穿过设置在容器基部中的单孔(例如，穿过与水入口管线/次级水出口管线和/或初级水出口管线相同的单孔)。

295、在一个实施方式中，加热水出口管线的下端在充热模式期间充当加热水入口(由此由加热段加热的水向上穿过初级水出口管线输送到容器的上部区域)。

296、在一个实施方式中，加热的水入口管线被设置平行于加热的水出口管线的下端。

297、在一个实施方式中，加热的水入口被定位成将接收到的加热的水引入腔室的下部中。

298、在一个实施方式中，加热水入口管装置包括限定第一纵向轴线的第一通道，并且初级水出口管装置包括限定第二纵向轴线的第二通道。

299、在一个实施方式中，第一纵向轴线和第二纵向轴线基本上对齐(例如同轴)。

300、在一个实施方式中，初级水出口管装置延伸穿过(例如纵向地穿过)加热的水入口管装置的第二通道，或者反之亦然。

301、在一个实施方式中，加热段包括电加热元件。

302、在一个实施方式中，加热段包括热交换器。

303、在一个实施方式中，储热器还包括除垢器段(例如，电子或磁性除垢器)。

304、在一个实施方式中，除垢器段设置在加热段的上游(例如，在泵和加热段之间)。

305、在一个实施方式中，加热段可操作以在经过预定时间段之后(例如，暴露于除垢段之后至少1-20秒)加热从除垢段接收的水。

306、在一个实施方式中，加热段可操作以在水暴露于除垢段后1-600秒(例如，水暴露于除垢段后2-600秒，例如，水暴露于除垢段后10-600秒，例如，水暴露于除垢段后20-600秒)接收由除垢段处理的水。

307、在一个实施方式中，加热段可操作以在经过预定时间段之后不久(例如紧随其后)接收由除垢器段处理的水。

308、在一个实施方式中，加热段可操作以在暴露于除垢段之后1-600秒内加热从除垢段接收的水。

309、在一个实施方式中，通过除垢器段和加热段之间的缓慢流速来实现预定时间段。

310、在一个实施方式中，加热水的出口管线形成热水分配器模块的一部分。

311、在一个实施方式中，容器是热分层罐。

312、在一个实施方式中，储热器可以包括本发明的第一方面、第六方面、第十一方面、第十三方面或第十五方面的任何特征(例如，根据本发明的第一方面、第六方面、第十一方面、第十三方面或第十五方面的任何实施方式)。

313、根据本发明的第十方面，提供了一种能量储存系统，该能量储存系统包括根据本发明的第九方面(例如，根据本发明的第九方面的任何实施方式)的储热器。

314、根据本发明的第十一方面，提供了一种储热器(例如热水储存罐)，包括：限定用于储存加热后液体(例如加热的水或油)的腔室的容器；加热后液体(例如热水)出口管线，其在放热模式期间可操作以从容器的上部区域接收加热后液体(例如热水)并从容器排出加热后液体；外部加热段，可操作用于在容器外部的位置处加热进入的液体；以及加热后的液体(例如热水)入口管线，其在充热模式期间可操作以将由加热段加热后液体引入容器中。

315、以这种方式，提供了储热器，其中完全在容器外部实现加热，从而避免了将加热元件放置并随后保持在容器内部的需要。

316、在一个实施方式中，加热后液体入口管线延伸穿过容器的基部。

317、在一个实施方式中，储热器在放热模式期间可操作以将液体(例如，冷却的液体)引入容器(例如，以补充容器)，并且在充热模式期间可操作以将来自罐的液体(例如，来自罐的下部区域的液体(例如，冷却的液体))转移到加热段(例如，用于在经由加热后液体入口管线返回容器之前加热)。

318、在一个实施方式中，加热后液体入口管线延伸穿过容器的基部的中心区域处。

319、在一个实施方式中，储热器包括泵，用于将液体输送到加热段和/或输送到加热后液体入口管线。

320、在一个实施方式中，加热液体入口管线包括位于容器的基部中的加热液体入口。

321、在一个实施方式中，加热液体入口管线包括加热液体入口管装置(例如，加热的液体入口管)。

322、在一个实施方式中，加热后液体入口管装置延伸穿过容器的基部。

323、在一个实施方式中，加热后液体出口管线的下端延伸穿过容器的基部。

324、在一个实施方式中，加热液体入口管线和加热后液体出口管线延伸穿过设置在容器基部中的单个孔。

325、在一个实施方式中，加热液体出口管线的下端在充热模式期间充当加热液体入口(由此由加热段加热后液体向上穿过加热液体出口管线输送到容器的上部区域)。

326、在一个实施方式中，加热液体入口管线被设置平行于加热液体出口管线的下端。

327、在一个实施方式中，加热液体入口被定位成将接收到的加热液体引入腔室的下部部分中。

328、在一个实施方式中，加热液体出口管线包括加热液体出口管装置(例如，加热液体出口管)。

329、在一个实施方式中，加热液体入口管装置包括限定第一纵向轴线的第一通道，并且加热液体出口管装置包括限定第二纵向轴线的第二通道。

330、在一个实施方式中，第一纵向轴线和第二纵向轴线基本上对齐(例如同轴)。

331、在一个实施方式中，加热液体出口管装置延伸穿过(例如纵向地穿过)加热液体入口管装置的第二通道，或者反之亦然。

332、在一个实施方式中，加热段包括电加热元件。

333、在一个实施方式中，加热段包括热交换器。

334、在一个实施方式中，在加热液体是水的情况下，储热器还包括除垢器级(例如，电子或磁性除垢器)。

335、在一个实施方式中，除垢器段设置在加热段的上游(例如，在泵和加热段之间)。

336、在一个实施方式中，加热段可操作以在经过预定时间段之后(例如，暴露于除垢段之后至少1-20秒)加热从除垢段接收的水。

337、在一个实施方式中，加热段可操作以在经过预定时间段之后不久(例如紧接其后)接收由除垢器段处理的水。

338、在一个实施方式中，加热段可操作以在水暴露于除垢段后1-600秒(例如，水暴露于除垢段后2-600秒，例如，水暴露于除垢段后10-600秒，例如，水暴露于除垢段后20-600秒)接收由除垢段处理的水。

339、在一个实施方式中，通过除垢器段和加热段之间的缓慢流速来实现预定时间段。

340、在一个实施方式中，容器是内容器，并且储热器还包括围绕内容器的外容器，内容器和外容器被延伸在它们之间的真空区域隔开。

341、在一个实施方式中，外部加热段可操作用于在外容器外部的位置处加热进入的液体。

342、在一个实施方式中，加热液体入口管线在充热模式期间可操作以将由加热段加热液体引入内容器中。

343、在一个实施方式中，加热液体入口管线延伸穿过内容器的基部。

344、在一个实施方式中，加热液体入口管线延伸穿过外容器的基部。

345、在一个实施方式中，容器是热分层罐。

346、在一个实施方式中，储热器可以包括本发明的第一方面、第六方面、第九方面、第十三方面或第十五方面的任何特征(例如，根据本发明的第一方面、第六方面、第九方面、第十三方面或第十五方面的任何实施方式)。

347、根据本发明的第十二方面，提供了一种能量储存系统，该能量储存系统包括根据本发明的第十一方面(例如，根据本发明的第十一方面的任何实施方式)的储热器。

348、根据本发明的第十三方面，提供了一种真空隔热的储热器(例如真空隔热的热水储存罐)，包括：限定用于储存加热后液体(例如热水或油)的腔室的内容器；围绕内容器的外容器，内容器和外容器被延伸在它们之间的真空区域隔开；加热后液体(例如热水)分配器模块，包括：延伸穿过内容器的基部并穿过外容器的基部的外部套筒，外部套筒限定套筒腔室；以及加热液体(例如热水)出口管线，其延伸穿过套筒腔室(例如至外容器的外部的出口)。

349、有利地，加热液体分配器模块的设置允许安装在模块中的部件插入穿过容器中的孔，从而简化制造和随后的维护。

350、在一个实施方式中，套筒腔室在其上端密封，以防止液体进入套筒腔室。

351、在一个实施方式中，加热液体出口管线包括加热液体出口管装置(例如，加热液体出口管)。

352、在一个实施方式中，套筒腔室被配置成在加热的液体出口管线周围提供隔热部(例如气隙)的层。

353、在一个实施方式中，套筒腔室在其下端对大气开放。

354、在一个实施方式中，外部套筒包括从内容器内部延伸到外容器基部的单个套筒元件。在另一实施方式中，外部套筒可以包括多个连接的元件。

355、在一个实施方式中，套筒腔室具有基本上圆筒形的内部轮廓。

356、在一个实施方式中，外部套筒具有基本上圆筒形的外部轮廓。

357、在一个实施方式中，加热后液体分配器模块包括设置在套筒腔室内的至少一个温度传感器(例如，与加热后液体出口管线间隔开)，可操作用于测量内容器内侧的加热后液体的温度。

358、在一个实施方式中，加热后液体分配器模块包括多个温度传感器(例如，沿模块设置在不同高度)，可操作用于测量内容器中不同高度处内容器内侧的加热后液体的温度。

359、在一个实施方式中，内容器的重量至少部分地由外部套筒支撑(例如基本上支撑)。

360、在一个实施方式中，内容器是热分层罐。

361、在一个实施方式中，真空隔热的储热器可以包括本发明的第一方面、第六方面、第九方面、第十一方面或第十五方面的任何特征(例如，根据本发明的第一方面、第六方面、第九方面、第十一方面或第十五方面的任何实施方式)。

362、根据本发明的第十四方面，提供了一种能量储存系统，该能量储存系统包括根据本发明的第十三方面(例如，根据本发明的第十三方面的任何实施方式)的真空隔热的储热器。

363、根据本发明的第十五方面，提供了一种真空隔热容器，包括：容纳储热体的内容器；围绕内容器的外容器，内容器和外容器被延伸在它们之间的真空区域隔开；其中，内容器经由内颈部连接到外容器，内颈部包括：外侧颈部；以及将外侧颈部连接到内容器的锥形内侧颈部。

364、以这种方式，提供了以受控方式分配弯曲载荷的颈部，该受控方式允许使用较薄的材料(例如，较薄的钢)来形成颈部。

365、在一个实施方式中，内颈部包括中心腔(例如中央导管)，该中心腔容纳用于储热体的供应管线(例如，用于至少一个加热元件的供应管线(例如，用于至少一个电加热元件的电缆)和/或流体输送管(例如，入口管和出口管))。

366、在一个实施方式中，内容器的任何部分都不与外容器接触。

367、在一系列实施方式中，内颈部设置在内容器的上端(例如为内上颈部)。在这一系列实施方式中，外侧颈部是上颈部，并且锥形内侧颈部是锥形下颈部。

368、在另一系列实施方式中，内颈部设置在内容器的下端(例如内下颈部)。在这一系列实施方式中，外侧颈部是下侧颈部，并且锥形内侧颈部是锥形上颈部。

369、在一个实施方式中，内颈部将内容器的外侧部分连接到外容器的外侧部分(例如，通过连接板)。

370、在一个实施方式中，内颈部设置在内容器上(例如，附接到内容器或与内容器一体地形成)。

371、在一个实施方式中，内颈部被连接(例如焊接)到内容器的外端。

372、在一个实施方式中，外颈部基本上是圆筒形的。

373、在一个实施方式中，锥形内侧颈部的最外侧锥形部分相比最内侧部分的相应锥形角以更陡的锥形角倾斜。

374、在一个实施方式中，锥形内侧颈部分具有凹形曲面轮廓(例如，具有与竖直方向的倾斜角，该倾斜角随着距锥形颈部的基部的距离增加而增加)。

375、出于本公开的目的，锥形角是从竖直方向测量的锐角(即，角度值越小，锥形的倾斜度越陡)。

376、在一个实施方式中，内颈部在内容器的锥形肩部部段处与内容器相遇。

377、在一个实施方式中，锥形肩部具有凸形曲面轮廓(例如，具有与垂直方向的倾斜角，该倾斜角随着距锥形颈部的基部的距离增加而增加)。

378、在一个实施方式中，内颈部经由连接器板连接到外容器。

379、在一个实施方式中，外容器包括外颈部。

380、在一个实施方式中，外颈部包括锥形颈部(例如锥形内侧颈部)。

381、在一个实施方式中，外颈部包括外侧颈部(例如，除了锥形内颈部之外还包括外侧颈部)。

382、在一个实施方式中，外颈部的外侧颈部基本上是圆筒形的。

383、在一个实施方式中，外颈部的锥形内侧颈部具有以比锥形内颈部的最内侧部分的相应锥形角更陡的锥形角倾斜的最外侧锥形部分。

384、在一个实施方式中，外颈部的锥形颈部分具有凹形曲面轮廓(例如，具有与竖直方向的倾斜角，该倾斜角随着距锥形颈部的基部的距离增加而增加)。

385、在一个实施方式中，外颈部在外容器的锥形肩部部段处与外容器相遇。

386、在一个实施方式中，内容器还包括屏障(例如，膜)，该屏障被配置成将储热体与内颈部物理分离(例如，使得经由内颈部的热损失涉及穿过屏障且沿着内颈部的基本上全部长度延伸的热路径)。这在内颈部设置在内容器的下端(例如内下颈部)处以便使颈部设计的热效率最大化的情况下特别有用。

387、在一个实施方式中，屏障呈现出朝向储热体的凸起的屏障表面(例如，以使热能介质和内颈部之间的分离最大化)。

388、在一系列实施方式中，内容器悬挂在外容器内。

389、在一个实施方式中，内容器是经由将内容器的上部连接到外容器的上部的(例如，单个)内颈部(例如，结构加载的内颈部)悬挂的。

390、在一个实施方式中，内颈部支撑内容器和储热体的重量。

391、在一个实施方式中，外容器(例如外容器的上部)包括用于接收内颈部的端部(例如上端)的(例如第一)孔(例如可密封的孔)。

392、在另一系列实施方式中，内容器是经由将内容器的下部连接到外容器的下部的(例如，单个)内颈部(例如，结构加载的内颈部)支撑的。

393、在一个实施方式中，内颈部支撑内容器和储热体的重量。

394、在一个实施方式中，外容器(例如外容器的下部)包括用于接收内颈部的端部(例如下端)的(例如第一)孔(例如可密封的孔)。

395、在一个实施方式中，真空隔热容器可以包括本发明的第一方面、第六方面、第九方面、第十一方面或第十三方面的任何特征(例如，根据本发明的第一方面、第六方面、第九方面、第十一方面或第十三方面的任何实施方式)。

396、根据本发明的第十六方面，提供了一种能量储存系统，该能量储存系统包括根据本发明的第十五方面(例如，根据本发明的第十五方面的任何实施方式)的真空隔热容器。