ES2414310A1 - Módulo de almacenamiento térmico basado en calor latente con altas tasas de transferencia de calor - Google Patents

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Abstract

Módulo de almacenamiento térmico basado en calor latente con altas tasas de transferencia de calor. Módulo de almacenamiento térmico basado en la transmisión de calor de un fluido caloportador a un material de cambio de fase comprendido en un canal delimitado por placas metálicas en forma de espiral que forman un elemento interno del módulo. El fluido caloportador se hace circular por el canal exterior al canal que comprende el material de cambio de fase. El elemento interno tiene una sección longitudinal espiral cónica en las partes superior e inferior. Esto hace que, una vez el fluido recorre el módulo desde la parte superior a la inferior, el condensado quede en la parte inferior, separándose automáticamente del vapor, que puede ser recirculado.

Description

Módulo de almacenamiento térmico basado en calor latente con altas tasas de transferencia de calor
CAMPO DE LA INVENCIÓN
La presente invención se refiere a un módulo de almacenamiento de energía en forma de calor latente, el cual está diseñado para obtener tasas altas de transferencia de calor entre un fluido caloportador bifásico y un medio de almacenamiento que cambia de fase sólida a fase líquida, cuando entre ambos no existe contacto directo.
ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN
En la actualidad existen gran cantidad de aplicaciones industriales donde se requiere aprovechar calor de proceso y en las que es muy común el uso de sistemas de almacenamiento que permiten la utilización del calor en momentos posteriores a su generación.
Un claro ejemplo de la importancia de los sistemas de almacenamiento térmico se encuentra en las plantas termosolares (en inglés Concentrating Solar Power-CSP-Plants), que generan electricidad a partir de la radiación solar concentrada. En ellas, la presencia de un sistema de almacenamiento permite mantenerlas en funcionamiento también durante las horas de ausencia de radiación solar.
Por lo general, los sistemas de almacenamiento de las plantas CSP comerciales están basados en calor sensible ya que el fluido caloportador (en inglés, Heat Transfer Fluid o HTF) es un fluido monofásico.
Sin embargo, en las plantas con generación directa de vapor (en inglés Direct Steam Generation o DSG) el fluido caloportador es un fluido bifásico, cuyo potencial térmico se adquiere principalmente a través de su evaporación. Por eso, para almacenar y más tarde recuperar dicho potencial de forma eficiente, es recomendable utilizar una sustancia que cambie de fase (Phase Change Material o PCM).
Para desarrollar un sistema de almacenamiento térmico basado en calor latente es fundamental que el PCM empleado se adecue bien a las condiciones de trabajo del HTF, especialmente en términos de temperatura. Además, es deseable que presente un buen comportamiento desde el punto de vista de la transferencia de calor y del almacenamiento térmico en dichas condiciones de trabajo, que sean seguros, duraderos tras los ciclados térmicos y económicos.
En una planta DSG el intervalo de temperaturas de trabajo (i. e. temperatura de saturación de vapor/agua de 210º C310º C) viene determinado por el intervalo de presiones en el que pueden operar la turbina y el circuito hidráulico (i.
e. 20 bar-100 bar)
La temperatura de cambio de fase sólido-líquido de un gran número de sales anhidras y mezclas eutécticas se encuentra dentro de este intervalo, además, en general, todas tienen un bajo coste, por lo que pueden ser buenas candidatas para los sistemas de almacenamiento. Pero, su principal inconveniente es la baja conductividad térmica (inferior a 1W/mK), que limita mucho la potencia del sistema de almacenamiento.
Por este motivo, el desarrollo de un sistema de almacenamiento térmico basado en este tipo de materiales de cambio de fase debe enfocarse hacia conceptos que permitan compensar la limitación que impone su baja conductividad sobre las tasas de transferencia de calor.
Desde esta perspectiva, existen dos líneas principales de actuación: bien sobre el propio PCM tratando de mejorar su conductividad térmica intrínseca, o bien sobre el diseño del sistema de almacenamiento térmico tratando de maximizar el área efectiva de transferencia de calor entre el HTF y el PCM.
La patente US 2933885 describe un sistema de almacenamiento térmico basado en calor latente donde el módulo está compuesto por un contenedor de PCM y un conjunto de tubos embebidos en el mismo colocados bien verticalmente o bien en forma de espirales descendentes por los que circula un fluido caloportador bifásico.
También, en el artículo publicado en Applied Thermal Engineering, 30 (2010) p. 2643-2651, se describe un módulo de almacenamiento de calor latente constituido por tubos horizontales, por los que circula un fluido caloportador bifásico, y una masa de PCM (mezcla eutéctica NaNO3/KNO3). En él, la conductividad térmica se mejora mediante aletas de grafito adheridas a los tubos.
En ambos casos, durante la carga, el HTF se hace circular por los tubos desde la parte superior del módulo hacia la inferior, de manera que, en el transcurso de su recorrido la mayor parte del HTF condensa transfiriendo energía en forma de calor latente al PCM. Con estas configuraciones de tubos embebidos en el PCM se fuerza tanto al HTF condensado como al no condensado a fluir en la misma dirección, por lo que a la salida de dichos módulos se tiene aún un fluido bifásico. Este tipo de fluidos no deben ser recirculados ya que podrían dañar las bombas del circuito por fenómenos de cavitación. Por otro lado, el vapor en suspensión en el seno del condensado a la salida de tales módulos tampoco puede ser reutilizado, por lo que se desaprovecha su potencial térmico. Por eso estos módulos de almacenamiento térmico que no pueden separar el HTF condensado del no condensado, requieren un sistema de separación adicional.
OBJETO DE LA INVENCIÓN
La invención tiene por objeto paliar los problemas técnicos citados en el apartado anterior. Para ello, propone un módulo de almacenamiento térmico que comprende un contenedor sustancialmente cilíndrico con un eje longitudinal, tapas superior e inferior en sus extremos, al menos tres orificios de entrada y salida situados en las tapas y en el cuerpo del contenedor, un material de cambio de fase y un elemento interno rodeado por dicho contenedor. El elemento interno está formado por dos placas en forma de espiral que junto con el contenedor delimitan un canal exterior y un canal interior y donde dicho elemento, en sus extremos superior e inferior, tiene una geometría espiral cónica, encontrándose el material de cambio de fase en el canal interior. De preferencia, el módulo comprende además una pieza de interconexión provista de una abertura adaptada para cooperar con el elemento interno de manera que el material de cambio de fase no invada la tapa inferior y el canal exterior pueda atravesar dicha pieza. La tapa inferior será preferentemente cónica, es decir, de la misma forma que la pieza. El PCM es uno o una mezcla eutéctica de los siguientes compuestos: nitritos, nitratos, cloritos, cloratos, fluoritos, fluoratos, hidróxidos
o carbonatos de metales alcalinos. Preferentemente, el módulo comprende una capa aislante entre el contenedor y el canal exterior y en los espacios entre las tapas superior e inferior y el elemento interno. También se puede disponer de una placa adicional unida al extremo superior del elemento interno que prolonga verticalmente el canal interno hasta la tapa superior y soportes dentro del canal interior perpendiculares a las placas del elemento interno.
BREVE DESCRIPCIÓN DE LAS FIGURAS
Con objeto de ayudar a una mejor comprensión de las características de la invención de acuerdo con un ejemplo preferente de realización práctica de la misma, se acompaña la siguiente descripción de un juego de dibujos en donde con carácter ilustrativo se ha representado lo siguiente:
Figura 1: muestra una vista frontal externa del módulo.
Figura 2: es una vista superior del contenedor.
Figura 3: es un corte transversal del contenedor a lo largo de la línea I.
Figura 4: muestra un corte transversal a lo largo de la línea II.
Figura 5: es una vista frontal externa del elemento interno que forma un doble canal en espiral.
Figura 6: muestra un corte transversal a media altura del doble canal en espiral.
Figura 7: es un corte longitudinal del módulo de almacenamiento térmico por el centro.
Figura 8: muestra un corte transversal del módulo de almacenamiento térmico a lo largo de la línea III.
Figura 9: vista en detalle de las zonas rayadas en la parte superior e inferior del módulo de la figura 7.
Figura 10: muestra el doble canal en espiral desenrollado y las posiciones de los soportes estructurales.
DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LA INVENCIÓN
El módulo de almacenamiento térmico está diseñado para que, durante el proceso de carga, el calor latente procedente de la condensación del HTF sea almacenado por el PCM en forma de calor latente de fusión y, durante el proceso de descarga, el calor latente de solidificación liberado por el PCM sea absorbido por el HTF en forma de calor latente de vaporización.
El módulo de almacenamiento térmico (figura 1) está formado por un contenedor 1, una tapa superior 2, otra inferior 3, un elemento interno 4 (figura 5) formado por dos placas en forma de espiral que delimitan un canal exterior 5 y un canal interior 6 y, finalmente, una pieza de interconexión 7 (figura 4) provista de una abertura en espiral 8.
El canal exterior 5, por el que circula el HTF, está completamente cerrado por sus extremos superior e inferior, como se muestra en la figura 9, formando una cavidad con geometría espiral cónica, tanto en la parte superior como en la inferior, para favorecer el desagüe del caudal condensado y la succión del fluido no condensado durante la carga y la salida del caudal de vapor que se genere durante la descarga. De esta forma, el HTF está en contacto indirecto con el PCM (que se encuentra en el canal interior 6) siempre en las mejores condiciones posibles desde el punto de vista de la transferencia de calor.
El procedimiento de carga y descarga, una vez el módulo de la invención entra en funcionamiento, es el siguiente: en carga, se inyecta en el módulo de almacenamiento térmico un determinado flujo de vapor saturado (fluido caloportador) cuya temperatura de saturación debe ser ligeramente superior a la temperatura de fusión del PCM; en descarga, se inyecta un determinado flujo de líquido saturado cuya temperatura de saturación debe ser ligeramente inferior a la temperatura de solidificación del PCM.
De esta forma, el vapor saturado que alimenta el módulo de almacenamiento térmico durante la carga condensa cediendo calor latente al PCM el cual, pasa de estado sólido a estado líquido almacenando energía en forma de calor latente de fusión. En cambio, durante la descarga, el fluido caloportador, ahora en forma de líquido saturado, se evapora absorbiendo el calor latente que le cede el PCM al pasar de estado líquido a estado sólido. Se trata pues de un módulo que trabaja en ambos sentidos.
En la figura 1 se pueden ver las posiciones de los conductos de entrada y salida del módulo de almacenamiento 9, 10, 11. Durante el proceso de carga del módulo, el fluido caloportador (vapor saturado) es inyectado al interior a través del conducto 9 y el flujo condensado resultante de la cesión de calor de este vapor saturado al PCM sale a través del conducto inferior 10. El conducto superior 11 actúa como salida para el caudal de vapor no condensado durante este proceso, dando al módulo de almacenamiento térmico el carácter de separador entre el vapor y el condensado.
Durante el proceso de descarga del módulo, el fluido caloportador (líquido saturado) es inyectado al interior a través de 10 y el flujo de vapor resultante de la cesión de calor del PCM a este fluido caloportador sale a través de 11 mientras se mantiene 9 cerrado.
El elemento interno 4 debe poder ser accesible desde la parte superior y desde la parte inferior para facilitar su ensamblaje y su mantenimiento futuro, de ahí que las tapas superior 2 e inferior 3 vayan preferentemente embridadas.
La figura 3 indica, de modo orientativo, la forma en la que se debería colocar el aislamiento térmico 12 en el interior del módulo para minimizar las pérdidas térmicas laterales. Su forma asimétrica se debe a la necesidad de adaptarlo al desarrollo de elemento 4 y para reforzar térmicamente la pared 13. Por otro lado, en la figura 7, se muestra como el aislamiento térmico 12 rellena también los espacios muertos superior 13 e inferior 14 para prevenir las pérdidas térmicas al exterior en estas zonas y para amortiguar los puentes térmicos que puedan existan en la parte inferior del módulo de almacenamiento. Así mismo, los contornos de 9, 10 y 11 han de revestirse adecuadamente con aislamiento térmico 12 ya que son puntos cruciales desde el punto de vista de las pérdidas de calor.
La figura 4 representa un corte transversal a lo largo de la línea II de la figura 1 de la pieza de interconexión 7 que se sitúa entre la tapa inferior 3 y el contenedor 1. En esta pieza de interconexión 7 se ha realizado una abertura en espiral 8, para permitir que el elemento interno 4 de la figura 5 pueda pasar a su través. El elemento interno 4 y la pieza de interconexión 7 han de ir soldados de forma que el canal interior 6 quede cerrado en su parte inferior.
En la figura 5 se puede ver la asimetría del elemento interno 4 respecto al eje vertical principal. Debido a que el elemento interno 4 es asimétrico respecto al eje principal, los orificios de entrada 10 y 11 no están en el centro exacto del contenedor.
En la figura 5 se muestran además los canales 5 y 6 del elemento interno 4 antes de ser colocado en el interior del contenedor 1 y de ser soldado a la pieza 7. En este caso los canales 5 y 6 forman dos espirales equiespaciadas, pero éstas podrían presentar igualmente configuraciones con espaciado variable.
El canal exterior 5, por el que circula el HTF, está cerrado por sus extremos superior e inferior, los cuales tienen forma espiral cónica. De ese modo, se favorece tanto el desagüe del flujo de condensado resultante en carga como la succión del flujo de vapor resultante en descarga. Así, el canal cerrado 5 desempeña, durante el proceso de carga, la misión de separador.
El canal interior 6, que alberga al PCM 16, está cerrado en su parte inferior por la pieza de interconexión 7 la cual está soldada al elemento interno 4. Este canal está delimitado lateralmente por la placa que lo conforma, la placa del canal exterior 5 y por una placa adicional 15 soldada verticalmente a esta última, tal y como se muestra en la figura
9. La altura canal interior 6 debe ser tal que permita los cambios de volumen del PCM durante los ciclados térmicos e impida, a su vez, que el PCM dilatado se desborde.
Es importante resaltar que la altura máxima del canal interior 6 es un parámetro de diseño del módulo de
almacenamiento térmico que dependerá del valor “e”, del diámetro “D” y de la altura “H”, así como del tipo de PCM
empleado. Ejemplos de materiales PCM que se pueden utilizar para llenar el canal interior 9 son: nitritos, nitratos, cloritos, cloratos, fluoritos, fluoratos, hidróxidos o carbonatos de metales alcalinos así como mezclas eutécticas de los mismos.
Es importante mencionar que el elemento interno 4, preferentemente, no ha de ir soldado a la tapa superior 2 del contenedor para permitir la libre expansión térmica del mismo y evitar así posibles problemas de torsión.
En las figuras 7 y 8 se muestra la disposición del material de cambio de fase 16 dentro del módulo de almacenamiento térmico, haciéndose notar como éste ocupa el interior del canal interior 6, el cual está cerrado en el extremo inferior gracias a la pieza de interconexión 7 de la figura 4. Con esto se optimiza la cantidad de PCM utilizado pues en la zona comprendida entre la pieza de interconexión 7 y la tapa inferior 3 se acumula el fluido ya condensado.
La altura que alcanza el PCM en el módulo de almacenamiento térmico antes de su dilatación (i. e. en estado sólido) ha de coincidir con la posición de 9, es decir, con la altura a la que se inyecta el vapor saturado en carga (como se 5 indica en la figura 7).
La figura 8 muestra también que el PCM 16 está siempre rodeado por el fluido caloportador 17, excepto en los espacios muertos 13, donde el aislamiento térmico 12 está reforzado. A su vez, el canal por el que circula el fluido caloportador, 5, estará siempre rodeado por el aislamiento térmico 12 que sea preciso para prevenir las pérdidas térmicas hacia el exterior. En la figura 9 se puede observar con más detalle el aislante 12 introducido en los espacios
10 13 y 14.
Para evitar los daños estructurales del canal interior 6 cuando las presiones de trabajo del fluido caloportador sean elevadas, opcionalmente, la entrada 9 del fluido caloportador 17 puede ser tangencial a la superficie lateral del contenedor 1 en lugar de perpendicular como está indicado en las figuras.
Por esto mismo también se pueden colocar dentro del canal en espiral interior 6 que contiene el PCM 16, cierto
15 número de soportes 18 soldados perpendicularmente a la superficie del canal como se muestra a modo de ejemplo en la figura 10, con una longitud igual al equiespaciado “e” y del mismo material que el elemento 4. El cálculo del número de soportes por unidad de área y el grosor de los mismos deberá hacerse en función de las condiciones de trabajo del fluido caloportador, de la naturaleza del PCM y del tipo de material estructural del elemento 4.

Claims (9)

  1. REIVINDICACIONES
    1.
    Módulo de almacenamiento térmico que comprende un contenedor (1) sustancialmente cilíndrico con un eje longitudinal, tapas superior (2) e inferior (3) en sus extremos, al menos tres orificios de entrada y salida (9, 10, 11) situados en las tapas y en el cuerpo del contenedor y un material de cambio de fase (PCM), caracterizado porque comprende además un elemento interno (4) rodeado por dicho contenedor (1), donde el elemento interno (4) está formado por dos placas en forma de espiral que junto con el contenedor (1) delimitan un canal exterior (5) y un canal interior (6) y donde dicho elemento, en sus extremos superior e inferior, tiene una geometría espiral cónica, encontrándose el material de cambio de fase en el canal interior (6).
  2. 2.
    Módulo según la reivindicación 1 caracterizado porque comprende además una pieza de interconexión (7) provista de una abertura (8) adaptada para cooperar con el elemento interno (4) de manera que el material de cambio de fase no invada la tapa inferior (3) y el canal exterior pueda atravesar dicha pieza (7).
  3. 3.
    Módulo según la reivindicaciones 1 o 2 caracterizado porque la tapa inferior (3) es cónica.
  4. 4.
    Módulo según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el PCM es uno o una mezcla eutéctica de los siguientes compuestos: nitritos, nitratos, cloritos, cloratos, fluoritos, fluoratos, hidróxidos o carbonatos de metales alcalinos.
  5. 5.
    Módulo según cualquiera de las reivindicaciones anteriores caracterizado porque comprende una capa aislante
    (12) entre el contenedor (1) y el canal exterior (5).
  6. 6.
    Módulo según cualquiera de las reivindicaciones anteriores caracterizado porque los espacios (13, 14) entre las tapas superior e inferior y el elemento interno (4) están provistos de un aislante térmico (12).
  7. 7.
    Módulo según cualquiera de las reivindicaciones anteriores caracterizado porque está provisto de una placa adicional (15) unida al extremo superior del elemento interno (4) que prolonga verticalmente el canal interno (6) hasta la tapa superior (2).
  8. 8.
    Módulo según cualquiera de las reivindicaciones anteriores caracterizado porque comprende soportes (18) dentro del canal interior (6) perpendiculares a las placas del elemento interno (4).
    OFICINA ESPAÑOLA DE PATENTES Y MARCAS
    N.º solicitud: 201131378
    ESPAÑA
    Fecha de presentación de la solicitud: 11.08.2011
    Fecha de prioridad:
    INFORME SOBRE EL ESTADO DE LA TECNICA
    51 Int. Cl. : F28D20/00 (2006.01) F28D20/02 (2006.01)
    DOCUMENTOS RELEVANTES
    Categoría
    56 Documentos citados Reivindicaciones afectadas
    Y
    EP 1431694 A1 (HONDA MOTOR CO LTD) 23/06/2004, página 13, columna 23, línea 34 – 1-8
    página 43, columna 83, línea 32; figuras 1, 2, 5-9, 16-27.
    Y
    US 3303877 A (TORSTEN RAMEN) 14/02/1967, columna 1, línea 11 -columna 2, línea 40; 1-8
    figura 1.
    A
    EP 1426720 A1 (HONDA MOTOR CO LTD) 09/06/2004, página 4, columna 5, línea 15 -página 7, 1-8
    columna 12, línea 2; figuras 1 -8, 12.
    A
    US 2004194908 A1 (TOMOHIDE KUDO) 07/10/2004, columna 4, línea 53 -columna 9, 1-8
    línea29 ; figuras 1 -10.
    Categoría de los documentos citados X: de particular relevancia Y: de particular relevancia combinado con otro/s de la misma categoría A: refleja el estado de la técnica O: referido a divulgación no escrita P: publicado entre la fecha de prioridad y la de presentación de la solicitud E: documento anterior, pero publicado después de la fecha de presentación de la solicitud
    El presente informe ha sido realizado • para todas las reivindicaciones • para las reivindicaciones nº:
    Fecha de realización del informe 05.06.2013
    Examinador O. Fernández Iglesias Página 1/4
    INFORME DEL ESTADO DE LA TÉCNICA
    Nº de solicitud: 201131378
    Documentación mínima buscada (sistema de clasificación seguido de los símbolos de clasificación) F28D Bases de datos electrónicas consultadas durante la búsqueda (nombre de la base de datos y, si es posible, términos de
    búsqueda utilizados) INVENES, EPODOC
    Informe del Estado de la Técnica Página 2/4
    OPINIÓN ESCRITA
    Nº de solicitud: 201131378
    Fecha de Realización de la Opinión Escrita: 05.06.2013
    Declaración
    Novedad (Art. 6.1 LP 11/1986)
    Reivindicaciones Reivindicaciones 1-8 SI NO
    Actividad inventiva (Art. 8.1 LP11/1986)
    Reivindicaciones Reivindicaciones 1-8 SI NO
    Se considera que la solicitud cumple con el requisito de aplicación industrial. Este requisito fue evaluado durante la fase de examen formal y técnico de la solicitud (Artículo 31.2 Ley 11/1986).
    Base de la Opinión.-
    La presente opinión se ha realizado sobre la base de la solicitud de patente tal y como se publica.
    Informe del Estado de la Técnica Página 3/4
    OPINIÓN ESCRITA
    Nº de solicitud: 201131378
    1. Documentos considerados.-
    A continuación se relacionan los documentos pertenecientes al estado de la técnica tomados en consideración para la realización de esta opinión.
    Documento
    Número Publicación o Identificación Fecha Publicación
    D01
    EP 1431694 A1 (HONDA MOTOR CO LTD) 23.06.2004
    D02
    US 3303877 A (TORSTEN RAMEN) 14.02.1967
    D03
    EP 1426720 A1 (HONDA MOTOR CO LTD) 09.06.2004
    D04
    US 2004194908 A1 (TOMOHIDE KUDO) 07.10.2004
  9. 2. Declaración motivada según los artículos 29.6 y 29.7 del Reglamento de ejecución de la Ley 11/1986, de 20 de marzo, de Patentes sobre la novedad y la actividad inventiva; citas y explicaciones en apoyo de esta declaración
    La invención consiste en un módulo de almacenamiento térmico que comprende un contenedor cilíndrico con tapas superior e inferior, al menos tres orificios de entrada y salida situados en las tapas y el cuerpo, y un material de cambio de fase (denominado PCM). Este módulo posee además un elemento interno rodeado por el contenedor, dicho elemento interno está formado por dos placas en forma de espiral que junto con el contenedor delimitan dos canales, uno interno y otro externo; el elemento interno en sus extremos superior e inferior tiene una geometría espiral cónica, encontrándose el material de cambio de fase en el canal interior.
    El documento D01, al cual pertenecen las referencias numéricas que siguen, se considera el estado de la técnica más cercano a la invención, tal y como se recoge en la reivindicación 1 de la solicitud. Este documento divulga un módulo de almacenamiento térmico (1011) que comprende un contenedor cilíndrico (1016) con tapas superior (1013) e inferior (1014), al menos tres orificios de entrada (2124, 2126, 2128) situados en las tapas y en el cuerpo, y un material de cambio de fase (denominado PCM) (4029, 5026). Este módulo posee además un elemento interno (1025, 1026, 1027) rodeado por el contenedor (1016), dicho elemento interno (1025, 1026, 1027) está formado por dos placas (1025, 1027) que junto con el contenedor (1016) delimitan dos canales, uno interno (1021) y otro externo (1020), encontrándose el material de cambio de fase (4029, 5026) en el canal interior (1021). (Ver documento D01 página 13, columna 23, línea 34 -página 43, columna 83, línea 32; figuras 1, 2, 5-9, 16-27).
    El documento D01 difiere del objeto técnico de la reivindicación 1 de la solicitud en que el elemento interno no posee una geometría espiral cónica en sus extremos superior e inferior.
    Esta diferencia, sin embargo, se encuentra ya anteriorizada en el documento D02. En este documento se divulga un intercambiador de calor provisto de elementos con forma de tronco de cono (1) que ensamblados crean unos conductos de geometría espiral cónica (20), por estos conductos discurren los líquidos que realizan el intercambio de calor sin entrar en contacto directo (ver documento D02 columna 1, línea 11 -columna 2, línea 40; figura 1). Por tanto resulta obvio para un experto en la materia aplicar estas características con su correspondiente efecto al documento D01, de forma que se obtenga el módulo de la invención. En consecuencia, la reivindicación 1 de la solicitud carece de actividad inventiva a la vista de lo divulgado en los documentos D01 y D02. Esto es acorde a lo establecido en el artículo 8.1 de la Ley 11/86.
    Las características divulgadas por las reivindicaciones dependientes 2-5 y 7 se hallan recogidas en los documentos D01 y D02. La reivindicación dependiente 6, que especifica la presencia de material aislante entre las tapas superior e inferior y el elemento interno, se considera una alternativa a la disposición del aislamiento descrito en los documentos D01 y D02, mientras que el detalle divulgado en la reivindicación dependiente 8 se considera de conocimiento común en el estado de la técnica como se puede apreciar en los documentos D03 y D04. Por tanto se considera que las reivindicaciones 2-8 carecen de actividad inventiva de acuerdo a lo establecido en el artículo 8.1 de la Ley 11/86.
    Informe del Estado de la Técnica Página 4/4
ES201131378A 2011-08-11 2011-08-11 Módulo de almacenamiento térmico basado en calor latente con altas tasas de transferencia de calor Expired - Fee Related ES2414310B1 (es)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2016034754A1 (es) * 2014-09-05 2016-03-10 Abengoa Solar New Technologies, S.A. Método y sistema de almacenamiento térmico para planta solar de generación de vapor y planta solar de generación de vapor

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR3058209B1 (fr) * 2016-10-27 2019-09-20 Commissariat A L'energie Atomique Et Aux Energies Alternatives Systeme de stockage thermique par materiau a changement de phase
US20220026155A1 (en) * 2020-07-22 2022-01-27 Hamilton Sundstrand Corporation Spiral heat exchanger with monolithic phase change material chamber
CN118009783B (zh) * 2024-04-08 2024-06-04 杭州皓华压力容器有限公司 一种可自适应调节的蒸汽储能罐

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3303877A (en) * 1963-06-05 1967-02-14 Ramen Corp A B Heat exchanger
EP1426720A1 (en) * 2002-11-22 2004-06-09 HONDA MOTOR CO., Ltd. Heat storage apparatus
EP1431694A1 (en) * 2001-09-25 2004-06-23 Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha Heat accumulation unit and method of manufacturing the unit
US20040194908A1 (en) * 2003-02-19 2004-10-07 Honda Motor Co., Ltd. Heat storing element and method for manufacturing heat storage apparatus using the element

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3303877A (en) * 1963-06-05 1967-02-14 Ramen Corp A B Heat exchanger
EP1431694A1 (en) * 2001-09-25 2004-06-23 Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha Heat accumulation unit and method of manufacturing the unit
EP1426720A1 (en) * 2002-11-22 2004-06-09 HONDA MOTOR CO., Ltd. Heat storage apparatus
US20040194908A1 (en) * 2003-02-19 2004-10-07 Honda Motor Co., Ltd. Heat storing element and method for manufacturing heat storage apparatus using the element

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2016034754A1 (es) * 2014-09-05 2016-03-10 Abengoa Solar New Technologies, S.A. Método y sistema de almacenamiento térmico para planta solar de generación de vapor y planta solar de generación de vapor

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