FR3147856A3 - Blocs de stockage d'energie thermique et structures de support associees - Google Patents

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Abstract

Des blocs de stockage d'énergie thermique sont chauffés par des éléments chauffants électriques afin de stocker de l'énergie provenant d'une source d'énergie électrique intermittente. L'énergie est stockée d'une manière efficace dans le matériau à partir duquel les blocs de stockage d'énergie thermique sont formés. Les blocs de stockage d'énergie thermique ont des cavités de rayonnement thermique pour permettre un chauffage radiatif efficace, et des fentes d'écoulement de fluide pour permettre une décharge efficace de l'énergie stockée dans les blocs. Des structures de support, comprenant des blocs de support et des dalles de support, pour les blocs de stockage d'énergie thermique, fournissent un support physique pour des assemblages des blocs de stockage d'énergie thermique, et fournissent une isolation thermique des blocs de stockage d'énergie thermique vis-à-vis des matériaux environnants.

Description

BLOCS DE STOCKAGE D'ENERGIE THERMIQUE ET STRUCTURES DE SUPPORT ASSOCIEES
Cette demande revendique une priorité, en vertu de la Convention de Paris, vis-à-vis de :
la demande provisoire de brevet des Etats-Unis N° 63/459 540 déposée le 14 avril 2023,
la demande provisoire de brevet des Etats-Unis N° 63/578 139 déposée le 22 août 2023,
la demande provisoire de brevet des Etats-Unis N° 63/626 501 déposée le 29 janvier 2024, et
la demande provisoire de brevet des Etats-Unis N° 63/623 523 déposée le 31 janvier 2024.
Le présent exposé concerne des blocs de stockage d'énergie thermique destinés à être utilisés dans des systèmes de stockage et d'utilisation d'énergie thermique. Plus particulièrement, le présent exposé concerne un bloc de stockage d'énergie qui peut stocker l'énergie électrique sous forme d'énergie thermique, utilisable pour la fourniture d'air chaud, d'azote, d'argon, de dioxyde de carbone (CO2), de vapeur d'eau, de gaz de traitement, de gaz inerte, d'hydrogène ou d'autres fluides chauffés, pour diverses applications, y compris la fourniture de chaleur pour la production d'électricité. Le présent exposé concerne aussi des structures de support pour blocs de stockage d'énergie thermique, y compris des blocs de support, des traverses et des dalles. Ces structures de support peuvent fournir un support structurel et une séparation physique et thermique des blocs de stockage d'énergie thermique vis-à-vis de structures environnantes.
I. Systèmes d'énergie thermique A. Electricité renouvelable variable
La combustion de combustibles fossiles a été utilisée comme source de chaleur dans la génération d'électricité thermique pour fournir de la chaleur et de la vapeur à des fins telles que la chaleur à usage industriel. L'utilisation de combustibles fossiles présente toutefois divers problèmes et inconvénients, notamment le réchauffement climatique et la pollution. Il est donc nécessaire de passer des combustibles fossiles à une énergie propre et durable.
Les sources d'électricité renouvelables variables (ERV), telles que l'énergie solaire et l'énergie éolienne, ont connu une croissance rapide, car leurs coûts ont diminué à mesure que le monde s'orientait vers une réduction des émissions de carbone pour atténuer le changement climatique. Mais un défi majeur lié à l'utilisation des ERV est, comme leur nom le suggère, leur variabilité. La nature variable et intermittente de l'énergie éolienne et de l'énergie solaire ne fait pas de ces types de sources d'énergie des candidats naturels pour répondre à la demande d'énergie continue des réseaux électriques, des procédés industriels, etc. Il existe donc un besoin non satisfait de stockage des ERV afin de pouvoir fournir de l'énergie de manière efficace et flexible à différents moments.
De plus, l'Agence Internationale de l'Energie a rapporté que l'utilisation d'énergie par l'industrie représente la plus grande partie de l'utilisation mondiale d'énergie et que les trois quarts de l'énergie industrielle sont utilisés sous forme de chaleur plutôt que d'électricité. Il existe donc un besoin non satisfait de systèmes et de technologies de stockage de l'énergie à moindre coût qui utilisent les ERV pour fournir de l'énergie aux procédés industriels, pouvant accroître les ERV et réduire la combustion de combustibles fossiles.
B. Stockage d'énergie sous forme de chaleur
L'énergie thermique dans les applications industrielles, commerciales et résidentielles peut être collectée au cours d'une période donnée, stockée dans un dispositif de stockage, et libérée pour l'utilisation prévue au cours d'une autre période. Des exemples comprennent le stockage d'énergie sous forme de chaleur sensible dans des réservoirs de liquide, y compris l'eau, les huiles et les sels fondus ; de chaleur sensible dans des milieux solides, y compris la roche, le sable, le béton et les matériaux réfractaires ; de chaleur latente dans le changement de phase entre les phases gazeuse, liquide et solide de métaux, cires, sels et eau ; et de chaleur thermochimique dans des réactions chimiques réversibles qui peuvent absorber et libérer de la chaleur sur de nombreux cycles répétés ; et de milieux qui peuvent combiner ces effets, tels que les matériaux à changement de phase incorporés ou intégrés à des matériaux qui stockent l'énergie sous forme de chaleur sensible. L'énergie thermique peut être stockée en masse dans le sous-sol, sous la forme de changements de température ou de phase de matériaux souterrains, dans des milieux confinés tels que des liquides ou des solides particulaires, ou dans des matériaux solides autoportants.
Les dispositifs de stockage d'énergie électrique tels que les batteries transfèrent généralement l'énergie par l'intermédiaire d'un courant électrique en circulation. Certains dispositifs de stockage d'énergie thermique transfèrent de façon similaire l'énergie dans et depuis le dispositif de stockage en utilisant une seule approche de transfert de chaleur, telle qu'un transfert convectif via un milieu caloporteur liquide ou gazeux en circulation. Ces dispositifs utilisent des matériaux "réfractaires", qui sont résistants aux températures élevées, pour leur milieu de stockage d'énergie. Ces matériaux peuvent être disposés dans des configurations qui permettent le passage de l'air et des gaz de combustion à travers de grandes quantités de matériaux.
Certains systèmes d'énergie thermique peuvent, aux limites des systèmes, absorber de l'énergie sous une forme donnée, comme le rayonnement solaire incident ou l'énergie électrique entrante, et délivrer de l'énergie en sortie sous une forme différente, telle que de la chaleur transportée par un liquide ou un gaz. Mais les systèmes de stockage d'énergie thermique doivent également être capables de fournir un stockage de manière économique. Pour le stockage de chaleur sensible, la plage de températures dans laquelle le matériau de stockage en vrac - le "milieu de stockage" - peut être chauffé et refroidi est un déterminant important de la quantité d'énergie qui peut être stockée par unité de matériau. Les matériaux de stockage thermique sont limités dans leurs températures d'utilisation par des facteurs tels qu'un gel, une fonte, un ramollissement, une ébullition ou une décomposition ou détérioration d'origine thermique, y compris des effets chimiques et mécaniques.
En outre, différentes utilisations de l'énergie thermique - différents processus de chauffage ou processus industriels - requièrent de l'énergie à différentes températures. Les dispositifs de stockage d'énergie électrique, par exemple, peuvent stocker et restituer l'énergie électrique à n'importe quelle tension appropriée et convertir efficacement cette tension à la hausse ou à la baisse à l'aide de dispositifs actifs. D'autre part, la conversion de la chaleur à basse température en températures plus élevées est intrinsèquement coûteuse et inefficace. Par conséquent, un défi des dispositifs de stockage d'énergie thermique est la fourniture économiquement rentable d'énergie thermique avec un contenu calorifique et à une température suffisants pour répondre à une application donnée.
Certains systèmes de stockage d'énergie thermique stockent la chaleur dans un liquide qui s'écoule depuis un "réservoir froid" à travers un dispositif d'échange de chaleur jusqu'à un "réservoir chaud" durant la charge, et ensuite depuis le réservoir chaud jusqu'au réservoir froid durant la décharge, en délivrant des conditions relativement isothermes à la sortie du système durant la décharge. Des systèmes et procédés pour maintenir une température de sortie suffisante tout en utilisant des milieux solides moins coûteux sont nécessaires.
Les systèmes de stockage d'énergie thermique ont généralement des coûts qui sont principalement liés à leur capacité totale de stockage d'énergie (combien de MWh d'énergie sont contenus dans le système) et à leurs taux de transfert d'énergie (les MW d'énergie instantanée entrant ou sortant de l'unité de stockage d'énergie à un moment donné quelconque). Dans une unité de stockage d'énergie, l'énergie est transférée d'une entrée à un milieu de stockage, puis transférée à un autre moment du milieu de stockage à une sortie. Le taux de transfert de chaleur dans le milieu de stockage et hors de celui-ci est limité par des facteurs tels que la conductivité et la capacité thermiques du milieu, la superficie sur laquelle la chaleur est transférée, et la différence de température sur cette superficie. Des taux de charge élevés sont permis du fait des différences de température élevées entre la source de chaleur et le milieu de stockage, des superficies importantes, et des milieux de stockage ayant une forte capacité thermique et/ou une forte conductivité thermique.
Chacun de ces facteurs peut augmenter considérablement le coût d'un dispositif de stockage d'énergie. Par exemple, des surfaces d'échange de chaleur plus grandes nécessitent généralement 1) de plus grands volumes de fluides caloporteurs et 2) de plus grandes superficies dans les échangeurs de chaleur, qui sont tous deux souvent coûteux. Des différences de température plus importantes nécessitent des sources de chaleur fonctionnant à des températures relativement plus élevées, ce qui peut entraîner des pertes de rendement (par exemple un refroidissement par rayonnement ou par convection vers l'environnement, ou un moindre coefficient de performance des pompes à chaleur) et des augmentations des coûts (telles que la sélection et l'utilisation de matériaux résistants à des températures plus élevées). Les milieux ayant une conductivité thermique et une capacité calorifique plus élevées peuvent également nécessiter la sélection de matériaux ou d'agrégats plus performants, qui sont coûteux.
Un autre défi des systèmes de stockage d'énergie provenant de sources d'ERV concerne les taux de charge. Un jour donné, une source d'ERV peut ne fournir qu'un petit pourcentage de son énergie pendant une brève période de la journée, du fait des conditions ambiantes. Pour un système de stockage d'énergie couplé à une source d'ERV et conçu pour délivrer une sortie continue, toute l'énergie délivrée doit être absorbée pendant la période où l'ERV entrante est disponible. En résultat, le taux de charge maximal peut être un certain multiple des taux de décharge (par exemple, 3-5x), par exemple, dans le cas d'un système d'énergie solaire, si la période de décharge (pendant la nuit) est beaucoup plus longue que la période de charge (pendant la lumière du jour). À cet égard, le défi du stockage des ERV est différent, par exemple, de celui des dispositifs de récupération de chaleur, qui typiquement absorbent et libèrent généralement la chaleur à des taux similaires. Pour les systèmes de stockage d'ERV, la conception d'unités capables de se charger efficacement à des taux élevés est importante et peut être un facteur déterminant du coût total du système plus important que le taux de décharge.
C. Problèmes et inconvénients du stockage d'énergie thermique
Les approches décrites ci-dessus présentent divers problèmes et inconvénients. Les systèmes antérieurs ne tiennent pas compte de plusieurs phénomènes critiques dans la conception, la construction et l'exploitation des systèmes de stockage d'énergie thermique, et ne facilitent donc pas la construction et l'exploitation efficace de ces systèmes. Plus spécifiquement, les conceptions actuelles ne parviennent pas à gérer "l'emballement thermique" et la défaillance d'éléments due à la non-uniformité de la charge et de la décharge de l'énergie thermique dans un ensemble de matériaux solides, y compris la conception des commandes de charge, de décharge et d'unité pour atteindre et rétablir l'équilibre des températures dans de vastes ensembles de matériaux de stockage thermique.
Les systèmes de stockage d'énergie thermique avec charge radiative et décharge convective intégrées sont en principe vulnérables aux effets "d'emballement thermique" ou "d'emballement de la chaleur". Ce phénomène peut résulter de déséquilibres, voire de déséquilibres minimes, dans le chauffage local par les éléments chauffants et dans le refroidissement par le flux de fluide caloporteur. Les variations de la vitesse de chauffage et de la vitesse de refroidissement, à moins d'être gérées et atténuées, peuvent conduire à des températures d'emballement qui provoquent des défaillances des éléments chauffants et/ou une détérioration des matériaux réfractaires. La surchauffe entraîne des défaillances précoces des éléments chauffants et une réduction de la durée de vie du système. Dans le cas d'un empilement, par exemple, les blocs les plus proches du fil chauffant sont davantage chauffés que les blocs plus éloignés du fil chauffant. Par conséquent, le taux de défaillance du fil est susceptible d'augmenter, ce qui réduit la durée de vie de l'élément chauffant.
Un effet qui aggrave encore l'emballement thermique est la dilatation thermique de l'air circulant dans les conduites d'air. L'air chaud se dilate davantage, en engendrant une vitesse de sortie plus élevée pour un flux d'entrée donné, et donc une chute de pression hydraulique plus importante dans la conduite, ce qui peut contribuer à une réduction supplémentaire du flux et à une diminution du refroidissement durant la décharge. Ainsi, au cours de cycles successifs de chauffage et de refroidissement, un refroidissement local progressivement moindre peut survenir, avec pour résultat une surchauffe locale encore plus importante.
Le fonctionnement efficace de la fourniture de chaleur à partir d'un stockage d'énergie thermique repose sur une décharge continue, ce qui constitue un défi particulier dans les systèmes qui dépendent des sources d'ERV pour charger le système. Il faut des solutions capables de capturer et de stocker l'énergie ERV de manière efficace et de fournir l'énergie stockée en fonction des besoins à diverses utilisations, y compris une série d'applications industrielles, de manière fiable et sans interruption.
Les systèmes antérieurs ne traitent pas de manière adéquate les problèmes associés aux sources d'énergie ERV, y compris les variations découlant de conditions météorologiques difficiles telles que les tempêtes, et les variations d'approvisionnement à plus long terme découlant de variations saisonnières dans la génération d'ERV. À cet égard, il existe un besoin non satisfait dans la technique résistant dans la fourniture d'un contrôle efficace de la charge et de la décharge du système de stockage d'énergie dans le cadre d'une gestion intelligente du stockage. Les conceptions actuelles ne fournissent pas de façon adéquate une gestion prenant en compte divers facteurs, y compris les prévisions météorologiques à moyen terme et à court terme, les prévisions de production d'ERV, et la demande d'énergie variable dans le temps, qui peut être déterminée en totalité ou en partie par des considérations telles que la demande des procédés industriels, la demande d'énergie du réseau, les prix de l'électricité en temps réel, les prix de la capacité du marché de gros de l'électricité, la valeur d'adéquation des ressources des services publics, et l'intensité carbone des approvisionnements énergétiques déplacés. Il faut un système pouvant fournir de l'énergie stockée selon diverses demandes, et qui donne priorité en tenant compte de ces facteurs, en maximisant l'utilité pratique et le rendement économique.
Il y a divers besoins non satisfaits concernant l'énergie en général et, plus spécifiquement, l'énergie thermique. D'un point de vue général, on a besoin de passer des combustibles fossiles à une énergie propre et durable. On a aussi besoin de stocker les ERV pour délivrer de l'énergie à différents moments afin d'aider à répondre aux besoins énergétiques de la société. On a également besoin de disposer de systèmes et de technologies de stockage de l'énergie moins coûteux qui permettent aux ERV de délivrer de l'énergie aux procédés industriels, ce qui pourrait élargir l'utilisation des ERV et réduire ainsi la combustion de combustibles fossiles. On souhaite également maintenir une température de sortie suffisante tout en utilisant des milieux solides moins coûteux.
En outre, on a besoin de concevoir des unités d'ERV pouvant être chargées rapidement à faible coût, pouvant délivrer une énergie continue et répartissable selon les besoins de diverses applications industrielles en dépit des variations de la fourniture d'ERV, et qui facilitent un contrôle efficace de la charge et de la décharge du système de stockage d'énergie.
II. Stockage d'énergie intermittente
Les combustibles fossiles ont été le moteur de l'économie mondiale depuis la révolution industrielle ; cependant, l'humanité a découvert que non seulement l'offre de ces ressources énergétiques est limitée, mais aussi que la combustion des combustibles fossiles pour en extraire l'énergie produit des gaz à effet de serre et d'autres polluants qui menacent les écosystèmes de toute la planète. De façon spécifique, ces systèmes sont intrinsèquement inefficaces dans leur utilisation de l'énergie enfermée dans les liaisons chimiques parce qu'ils émettent d'innombrables tonnes de gaz de combustion chauds par les cheminées dans notre atmosphère, en provoquant directement un réchauffement climatique, en provoquant indirectement un réchauffement climatique par les effets des émissions de gaz à effet de serre sur l'absorption accrue de la lumière du soleil par la planète Terre, ainsi que par les effets de la contribution des polluants à la dégradation de notre planète, par exemple par le lavage des divers écosystèmes de la Terre par les pluies acides.
Les sources d'énergie qui s'attaquent à ce problème, telles que l'énergie solaire, l'énergie éolienne et l'énergie marémotrice, sont en cours de développement pour répondre à notre besoin de sources d'énergie renouvelables qui ne génèrent pas ces gaz à effet de serre nocifs. Un inconvénient des sources d'énergie renouvelables est qu'elles sont de nature intermittente. Le soleil ne brille pas toujours ; le vent ne souffle pas toujours ; les marées ne montent et descendent pas toujours. Cela a empêché ces technologies de remplacer les sources d'énergie fossiles, puisque l'industrie a besoin d'électricité à la demande, 24 heures sur 24, 365 jours par an.
Il faut par conséquent trouver un moyen de stocker l'énergie intermittente délivrée par les sources d'énergie renouvelables en circuit fermé pour répondre aux besoins constants en énergie de l'industrie sans rejeter de la chaleur et des polluants dans l'atmosphère. Ceci a conduit au développement de solutions de stockage d'énergie verte, ainsi que de systèmes et procédés pour le stockage et l'extraction de chaleur à partir de blocs solides structurés dans des unités de stockage d'énergie thermique, comme décrit ici.
L'un des obstacles qui se dresse entre la conception et le développement initial des solutions de stockage thermique et leur mise en œuvre effective est l'interfaçage de ces solutions avec l'équipement industriel existant afin d'utiliser l'infrastructure et les actifs existants. Par conséquent, on a besoin de systèmes pour la modularisation de telles unités de stockage d'énergie thermique pouvant être combinés de diverses façon pour fournir des solutions personnalisées qui répondent aux besoins individuels de modernisation de ces systèmes de production d'énergie à combustible fossile. En outre, on a fortement besoin de permettre l'évaluation des unités de stockage d'énergie thermique en tant qu'alternative énergétique verte aux systèmes de chaudières à combustible existants, sans repenser et reconstruire une infrastructure industrielle existante. Dans le même ordre d'idées, on a désespérément besoin de systèmes permettant de passer facilement des sources d'énergie fossile aux sources d'électricité renouvelables variables pour évaluer ces dernières en tant que remplacement des sources d'énergie fossile existantes. Cela contribuerait grandement à atteindre les objectifs mondiaux fixés dans l'Accord de Paris sur le Climat, en particulier une réduction de 45 % des émissions de gaz à effet de serre d'ici 2030, avec un objectif d'émissions nettes nulles fixé pour 2050. En particulier, des systèmes et procédés permettant de coupler une ou plusieurs unités de stockage d'énergie thermique à des systèmes de chaudières à combustible sont nécessaires, conjointement avec des systèmes de commande qui coordonnent le fonctionnement de systèmes contenant de multiples unités de stockage d'énergie thermique. Ce couplage de deux sources d'énergie totalement différentes permet d'évaluer de manière réversible cette nouvelle technologie durable en vue d'une modernisation ou d'un remplacement possible des systèmes à base de combustibles fossiles par une source d'énergie verte, tout en conservant la majorité des biens d'équipement déjà payés et en service.
III. Applications industrielles d'énergie thermique stockée
L'industrie sidérurgique représente jusqu’à 5 % du total des émissions mondiales de gaz à effet de serre en raison de son utilisation importante de charbon. Le procédé traditionnel de fabrication de l'acier utilisant du charbon raffiné génère environ deux tonnes de dioxyde de carbone (CO2) par tonne d'acier produite. Des solutions de fabrication d'acier et de fer à faible émission de CO2sont en cours de développement pour réduire la quantité d'émissions de gaz à effet de serre associées aux industries de l'acier et du fer.
L'une de ces solutions met en jeu la réduction directe de fer (DRI), également connue sous le nom de production de fer spongieux. La DRI constitue une étape de procédé clé dans l'une des deux voies majeures de procédé pour produire de l'acier à partir de minerai d'oxyde de fer. La DRI se réfère à un procédé à l'état solide qui réduit les oxydes de fer en fer métallique à des températures inférieures au point de fusion du fer. Dans le cadre de l'effort global de réduction des émissions de gaz à effet de serre, la DRI est en passe de devenir la voie préférée de production d'acier en raison de son potentiel de réduction des émissions qui n'est pas égalé par la voie du haut fourneau. Bien qu'il s'agisse d'un pas dans la bonne direction, les procédés DRI traditionnels continuent de dépendre de sources émettrices de carbone pour fournir suffisamment de chaleur pour la mise en oeuvre du procédé DRI.
Résumé
Conformément à un premier aspect de l'invention, il est mis à disposition un bloc de stockage d'énergie thermique comprenant : une ou plusieurs cavités de rayonnement thermique ; et un premier jeu de fentes d'écoulement de fluide s'étendant à partir de, et en communication fluidique avec, une première cavité de rayonnement thermique parmi la ou des cavités de rayonnement thermique, de façon que le premier jeu de fentes d'écoulement de fluide et la première cavité de rayonnement thermique définissent ensemble des voies d'écoulement de fluide à travers le bloc de stockage d'énergie thermique.
Le bloc de stockage d'énergie thermique peut être formé d'un matériau de stockage d'énergie thermique, comprenant éventuellement du béton.
Le bloc de stockage d'énergie thermique peut en outre comprendre une ou plusieurs fonctionnalités de verrouillage sur une surface externe du bloc de stockage d'énergie thermique, dans lequel la ou les fonctionnalités de verrouillage sont configurées pour être insérées en engagement avec une ou plusieurs fonctionnalités de verrouillage correspondantes sur un autre desdits blocs de stockage d'énergie thermique, en permettant ainsi un arrangement en empilement.
Les fonctionnalités de verrouillage peuvent comprendre des protubérances et/ou des évidements.
Une ou plusieurs des protubérances peuvent être disposées sur une surface supérieure du bloc de stockage d'énergie thermique, et un ou plusieurs des évidements peuvent être disposés sur une surface inférieure du bloc de stockage d'énergie thermique opposée à la surface supérieure, et dans laquelle les évidements sont formés ou configurés pour recevoir les protubérances.
Les fentes d'écoulement de fluide peuvent être disposées dans une première direction parallèle à la surface supérieure et à la surface inférieure du bloc de stockage d'énergie thermique.
Le bloc de stockage d'énergie thermique peut également comprendre un deuxième jeu de fentes d'écoulement de fluide s'étendant à partir de, et en communication fluidique avec, une deuxième cavité de rayonnement thermique parmi la ou les cavités de rayonnement thermique, de façon que le deuxième jeu de fentes d'écoulement de fluide et la deuxième cavité de rayonnement thermique définissent ensemble d'autres voies d'écoulement de fluide à travers le bloc de stockage d'énergie thermique.
Le bloc de stockage d'énergie thermique peut en outre comprendre un troisième jeu de fentes d'écoulement de fluide s'étendant à partir de, et en communication fluidique avec, une troisième cavité de rayonnement thermique parmi la ou les cavités de rayonnement thermique, de façon que le troisième jeu de fentes d'écoulement de fluide et la troisième cavité de rayonnement thermique définissent ensemble d'autres voies d'écoulement de fluide à travers le bloc de stockage d'énergie thermique.
Au moins une paroi latérale du bloc de stockage d'énergie thermique peut être configurée de façon à définir une cavité de rayonnement thermique partielle, de telle sorte que, lors de l'utilisation, une autre cavité de rayonnement thermique soit formée quand le bloc de stockage d'énergie thermique est adjacent à un autre desdits blocs de stockage d'énergie thermique.
L'au moins une paroi latérale peut être évidée afin de définir la cavité de rayonnement partielle.
Le bloc de stockage d'énergie thermique peut en outre comprendre un quatrième jeu de fentes d'écoulement de fluide s'étendant à partir de, et en communication fluidique avec, la cavité de rayonnement thermique partielle, de façon que le quatrième jeu de fentes d'écoulement de fluide et la cavité de rayonnement thermique partielle définissent ensemble des voies d'écoulement de fluide additionnelles à travers le bloc de stockage d'énergie thermique.
Des parties diagonalement opposées du bloc de stockage d'énergie thermique peuvent être évidées pour définir des cavités de rayonnement thermique partielles, de façon que, lors de l'utilisation, d'autres cavités de rayonnement thermique soient formées quand le bloc de stockage d'énergie thermique est placé adjacent à d'autres blocs de stockage d'énergie thermique.
Les cavités de rayonnement thermique peuvent s'étendre à travers une portion du bloc de stockage d'énergie thermique et les fentes de circulation de fluide peuvent s'étendre à travers la portion restante du bloc de stockage d'énergie thermique.
Le bloc de stockage thermique peut avoir une forme de mosaïque.
La forme de mosaïque peut comprendre une forme asymétrique ou une forme symétrique en rotation d'ordre deux, comprenant éventuellement une forme en zigzag ou une forme de profil d'onde.
Au moins certaines des fentes d'écoulement de fluide peuvent avoir une ouverture de taille et/ou de forme différentes de celles de certaines autres fentes d'écoulement de fluide.
Le bloc de stockage d'énergie thermique peut en outre comprendre : une portion de plate-forme massive supérieure ; et une portion de base massive inférieure, dans lequel les fentes d'écoulement de fluide sont disposées dans une première direction parallèle à la portion de plate-forme massive supérieure et à la portion de base massive inférieure, et dans lequel la cavité de rayonnement thermique s'étend entre la portion de plate-forme massive supérieure et la portion de base massive inférieure dans une deuxième direction perpendiculaire à la première direction.
Le bloc de stockage d'énergie thermique peut en outre comprendre des ouvertures formées dans la portion de plate-forme massive supérieure et/ou dans la portion de base massive inférieure pour y faciliter le passage de l'air.
Le bloc de stockage d'énergie thermique peut en outre comprendre un ou plusieurs rebords intégrés pour supporter des éléments chauffants adjacents à la ou aux cavités de rayonnement thermique.
Dans un autre aspect, il est mis à disposition un bloc de support pour le bloc de stockage d'énergie thermique, le bloc de support comprenant : une portion de plate-forme supérieure ; une portion de base opposée à la portion de plate-forme supérieure ; un canal creux entre la portion de plate-forme supérieure et la portion de base, le canal creux définissant une voie d'écoulement de fluide à travers le bloc de support ; et des fonctionnalités de verrouillage disposées sur la plate-forme supérieure et sur le côté inférieur de la portion de base du bloc de support et configurées pour engager la ou les fonctionnalités de verrouillage du bloc de stockage d'énergie thermique.
Le bloc de support peut en outre comprendre des première et deuxième parois de support opposées s'étendant entre la portion de plate-forme supérieure et portion de base, dans lequel le canal creux est délimité par la portion de plate-forme supérieure, la portion de base et les première et deuxième parois de support opposées.
Au moins une paroi latérale du bloc de support peut être évidée, de façon que, lors de l'utilisation, un ou plusieurs canaux creux supplémentaires soient formés quand le bloc de support est placé adjacent à un autre desdits blocs de support, en définissant ainsi une ou plusieurs autres voies d'écoulement de fluide.
Les fonctionnalités de verrouillage peuvent comprendre une pluralité de protubérances sur la portion de plate-forme supérieure et une pluralité d'évidements formés ou configurés de manière à recevoir les protubérances sur le côté inférieur de la portion de base.
Les protubérances de la portion de plate-forme supérieure peuvent être configurées pour engager les évidements dans la surface inférieure du bloc de stockage d'énergie thermique, de façon que le bloc de support soit configuré pour supporter sur celui-ci ledit bloc de stockage d'énergie thermique.
Dans un autre aspect, il est mis à disposition un assemblage comprenant le bloc de stockage d'énergie thermique supporté par le bloc de support.
Dans un autre aspect, il est mis à disposition un assemblage comprenant une pluralité de blocs de stockage d'énergie thermique empilés, dans lequel les blocs de stockage d'énergie thermique dans une couche donnée de l'empilement sont décalés latéralement par rapport aux blocs de stockage d'énergie thermique dans la couche située dessous, de façon que les évidements sur le côté inférieur d'un bloc donné dans la couche donnée soient engagés par des protubérances sur une pluralité de blocs dans la couche située dessous.
Dans un autre aspect, il est mis à disposition un bloc de stockage d'énergie thermique de forme globalement parallélépipédique, le bloc comprenant : une pluralité de fentes d'écoulement de fluide s'étendant dans une première direction à travers le bloc, la pluralité de fentes d'écoulement de fluide définissant des voies d'écoulement de fluide à travers le bloc ; et au moins un bord chanfreiné dans une deuxième direction globalement perpendiculaire à la première direction de façon que, lors de l'utilisation, le bloc soit configuré pour buter contre au moins un autre desdits blocs avec les bords chanfreinés respectifs engagés pour définir une cavité de rayonnement thermique.
Le bloc peut comprendre deux bords chanfreinés dans la deuxième direction, de façon que, lors de l'utilisation, le bloc soit configuré pour buter contre au moins deux autres desdits blocs avec les bords chanfreinés respectifs engagés pour définir une cavité de rayonnement thermique entre les blocs, la cavité de rayonnement thermique étant en communication fluidique avec les fentes d'écoulement de fluide pour définir une voie d'écoulement de fluide à travers celles-ci.
Le stockage d'énergie thermique peut en outre comprendre un ou plusieurs rebords intégrés configurés pour supporter un ou plusieurs éléments chauffants.
Dans un autre aspect, il est mis à disposition une dalle de support pour le bloc de stockage d'énergie thermique, la dalle de support ayant une pluralité de baies en retrait formées dans sa surface supérieure, les baies en retrait étant chacune formées et configurées de manière à retenir ledit bloc de stockage d'énergie thermique dans celles-ci, dans laquelle les baies en retrait sont espacées les unes des autres et formées en rangées, et dans laquelle les baies en retrait dans des rangées adjacentes sont décalées, de façon que, lorsque lesdits blocs sont disposés dans des baies respectives, les blocs forment des cavités de rayonnement thermique entre eux.
Les baies en retrait dans des rangées adjacentes peuvent être décalées de façon qu'une baie en retrait dans une rangée donnée s'aligne avec le centre d'un espace entre des baies en retrait consécutives dans la rangée adjacente.
La dalle de support peut en outre comprendre une pluralité de baies en retrait formées dans une surface inférieure, opposée à la surface supérieure, lesdites baies correspondant aux baies formées dans la surface supérieure de la dalle de support, en permettant ainsi, lors de l'utilisation, un agencement empilé de blocs de stockage d'énergie thermique avec la dalle de support disposée entre des couches adjacentes de l'empilement.
Dans un autre aspect, il est mis à disposition un assemblage comprenant une pluralité des blocs de stockage d'énergie thermique, chacun disposé dans une baie en retrait respective sur la dalle de support.
Les dessins joints sont incorporés pour offrir une meilleure compréhension du présent exposé, et sont incorporés dans ce fascicule en en constituant une partie. Les dessins illustrent des exemples de réalisation du présent exposé et, conjointement avec la description, servent à expliquer les principes du présent exposé.
La illustre une vue en perspective schématique d'un bloc de stockage d'énergie thermique selon les exemples de réalisation ;
La illustre une vue en perspective du dessous du bloc de stockage d'énergie thermique selon les exemples de réalisation ;
La illustre une vue avant du bloc de stockage d'énergie thermique selon les exemples de réalisation ;
La illustre une vue latérale en coupe transversale du bloc de stockage d'énergie thermique selon les exemples de réalisation ;
La illustre une vue en plan du bloc de stockage d'énergie thermique selon les exemples de réalisation ;
La illustre une vue latérale du bloc de stockage d'énergie thermique selon les exemples de réalisation ;
La illustre une vue en plan en coupe transversale du bloc de stockage d'énergie thermique selon les exemples de réalisation ;
La illustre une vue latérale du bloc de stockage d'énergie thermique selon les exemples de réalisation ;
La illustre une autre vue en plan en coupe transversale du bloc de stockage d'énergie thermique selon les exemples de réalisation ;
La illustre une vue latérale d'un assemblage empilé de blocs de stockage d'énergie thermique selon les exemples de réalisation ;
La illustre une vue en coupe transversale d'un assemblage empilé de blocs de stockage d'énergie thermique selon les exemples de réalisation ;
La illustre une vue rapprochée de fonctionnalités de verrouillage du bloc de stockage d'énergie thermique selon les exemples de réalisation ;
La illustre une vue en plan d'un assemblage empilé de blocs de stockage d'énergie thermique selon les exemples de réalisation ;
La illustre une vue en perspective d'un assemblage empilé de blocs de stockage d'énergie thermique selon les exemples de réalisation ;
La illustre une vue en perspective d'un assemblage empilé de blocs de stockage d'énergie thermique incluant des éléments chauffants selon les exemples de réalisation ;
La illustre une vue en perspective schématique d'un bloc de stockage d'énergie thermique selon les exemples de réalisation ;
La illustre une vue en perspective schématique d'un bloc de stockage d'énergie thermique selon les exemples de réalisation ;
La illustre une vue en perspective schématique d'un bloc de stockage d'énergie thermique selon les exemples de réalisation ;
La illustre une vue en perspective schématique d'un dessous d'un bloc de stockage d'énergie thermique selon les exemples de réalisation ;
La illustre une vue en perspective schématique d'un bloc de support pour un bloc de stockage d'énergie thermique selon les exemples de réalisation ;
La illustre une vue en perspective schématique d'un dessous d'un bloc de support pour un bloc de stockage d'énergie thermique selon les exemples de réalisation ;
La illustre une vue avant d'un bloc de support pour un bloc de stockage d'énergie thermique selon les exemples de réalisation ;
La illustre une vue en plan d'un bloc de support pour un bloc de stockage d'énergie thermique selon les exemples de réalisation ;
La illustre une vue du dessous d'un bloc de support pour un bloc de stockage d'énergie thermique selon les exemples de réalisation ;
La illustre une vue en perspective schématique d'un bloc de stockage d'énergie thermique selon les exemples de réalisation ;
La illustre une vue en perspective d'un assemblage de blocs de stockage d'énergie thermique disposés sur des dalles de support selon les exemples de réalisation ;
La illustre une vue en perspective d'un assemblage de blocs de stockage d'énergie thermique disposés sur des dalles de support avec des éléments chauffants selon les exemples de réalisation ;
La illustre une vue en perspective en coupe transversale d'un assemblage de blocs de stockage d'énergie thermique disposés sur des dalles de support selon les exemples de réalisation ;
La illustre une vue en plan d'un assemblage de blocs de stockage d'énergie thermique disposés sur des dalles de support selon les exemples de réalisation ;
La illustre une vue latérale d'un assemblage de blocs de stockage d'énergie thermique disposés sur des dalles de support selon les exemples de réalisation ;
La illustre une vue en perspective schématique d'un côté supérieur d'une dalle de support pour blocs de stockage d'énergie thermique selon les exemples de réalisation ;
La illustre une vue en perspective schématique d'un côté inférieur d'une dalle de support pour blocs de stockage d'énergie thermique selon les exemples de réalisation.
 Description détaillée
Des aspects des exemples de réalisation, tels que divulgués ici, concernent des blocs de stockage d'énergie thermique, ainsi que des dalles de support et des blocs de support associés, pour une utilisation dans des systèmes de stockage d'énergie thermique destinés à diverses applications industrielles.
La structure et la forme des blocs sont configurées pour des chauffages et refroidissements répétés, dans un but de stockage d'énergie. Lors d'une mise en application dans un système de stockage d'énergie thermique, l'apport d'énergie est fourni sous forme d'énergie électrique, qui chauffe des fils, filaments, tiges ou autres matériaux conducteurs solides pour qu'ils émettent de l'énergie thermique rayonnante. La sortie d'énergie est sous forme de chaleur délivrée dans un gaz en circulation introduit au niveau d'une portion d'une structure incorporant les blocs, et qui quitte une autre portion de la structure à une température plus élevée.
Les blocs peuvent être sous une ou plusieurs formes moulées ou extrudées, et peuvent être disposés de manière à présenter une séquence alternée le long des deux axes vertical et horizontal. La structure comprend une pluralité de cavités ouvertes, ou chambres, et de blocs, les blocs comprenant des passages d'air ayant au moins une dimension beaucoup plus petite que les deux autres dimensions. Les passages sont ouverts sur les chambres et sont exposés intérieurement à une surface rayonnante chauffée par une résistance électrique. Dans les chambres, la chaleur est transférée par rayonnement thermique depuis des surfaces relativement plus chaudes sur des surfaces relativement plus froides.
La montre une vue en perspective schématique d'un bloc de stockage d'énergie thermique 100 selon une réalisation. Le bloc 100 est formé d'un matériau de stockage thermique, qui peut être du béton et/ou des matériaux réfractaires.
Le bloc 100 comprend des canaux, ou fentes d'écoulement de fluide 102, disposés dans une première direction (horizontalement) à travers une portion du bloc. Les plusieurs fentes d'écoulement de fluide 102 peuvent être formées de façon à être plus larges que hautes et peuvent avoir une section transversale continue le long de leur longueur. Les fentes d'écoulement de fluide permettent le passage à travers celles-ci d'un fluide, tel que l'air, l'azote, l'argon, le dioxyde de carbone (CO2), la vapeur d'eau, un gaz de procédé, un gaz inerte, l'hydrogène, ou d'autres fluides chauffés.
Sont également présentes des cavités de rayonnement thermique 104 formées dans le bloc, qui définissent un espace dans lequel l'énergie thermique peut rayonner sur des surfaces exposées du bloc, à partir d'éléments chauffants électriques adjacents, pour y transférer l'énergie thermique. Les cavités de rayonnement thermique 104 s'étendent chacune depuis la portion de base massive inférieure 120 du bloc jusqu'à la portion de plate-forme massive supérieure 130, dans une deuxième direction perpendiculaire à la première direction. Du fait d'une extension dans le bloc, les cavités de rayonnement thermique offrent une grande superficie sur laquelle l'énergie thermique peut rayonner depuis des éléments chauffants adjacents (non représentés) pour que l'énergie thermique soit transférée au matériau du bloc de stockage d'énergie thermique avec un rendement élevé.
Les cavités de rayonnement thermique 104 sont disposées dans des faces opposées du bloc, selon une configuration en quinconce, ou décalée, avec leurs ouvertures disposées sur les deux faces opposées. Par conséquent, une face du bloc dans lequel ou hors duquel un fluide s'écoule est définie par un agencement en alternance de fentes d'écoulement de fluide 102 et de cavités de rayonnement thermique 104.
Une cavité de rayonnement thermique partielle 106 est également formée par une paroi latérale en évidement 114 du bloc 100. La cavité de rayonnement thermique partielle 106 devient une cavité de rayonnement thermique complète quand le bloc 100 est placé adjacent à un autre des blocs 100. En particulier, la paroi latérale d'un bloc adjacent 100 forme la paroi manquante pour faire de la cavité de rayonnement partielle une cavité de rayonnement complète.
Un jeu de fentes d'écoulement de fluide 102 s'étend à partir de, et en communication fluidique avec, chacune des cavités de rayonnement thermique 104, y compris la cavité de rayonnement thermique partielle 106. Par conséquent, le jeu de fentes d'écoulement de fluide et la cavité de rayonnement thermique respective définissent ensemble des voies d'écoulement de fluide à travers le bloc de stockage d'énergie. Ces voies sont généralement dans la première direction (la direction horizontale).
Le bloc 100 comprend un ou plusieurs rebords intégrés 110. Les bords 110 peuvent être utilisés pour supporter des éléments chauffants dans un espace entre des rangées de blocs de stockage thermique 100, à proximité des cavités de rayonnement thermique, comme discuté plus en détail ci-dessous.
Le bloc 100 comprend aussi des ouvertures 112 à travers la portion de plate-forme massive supérieure 130 et à travers la portion de base massive inférieure 120 du bloc 100. Ces ouvertures 112 peuvent avoir des tailles et/ou formes identiques ou différentes de celles des autres fentes d'écoulement de fluide 102 dans le bloc de stockage d'énergie thermique 100. Les ouvertures 112 permettent à la chaleur en excès dans une section par ailleurs massive du bloc de stockage d'être dissipée pour que soit réduite la contrainte structurelle qui pourrait survenir si cette section massive devait retenir trop de chaleur, par rapport au reste du bloc de stockage thermique. Les ouvertures peuvent s'étendre à travers la totalité du bloc, en définissant ainsi une voie d'écoulement de fluide à travers le bloc. Dans une réalisation alternative, la portion de plate-forme massive supérieure 130 et la portion de base massive inférieure 120 du bloc 100 sont fermées, sans ouvertures ou voies de passage à travers elles, pour une plus grande résistance structurelle.
La montre aussi des fonctionnalités de verrouillage 108 disposées sur la surface supérieure de la portion de plate-forme massive supérieure 130 du bloc 100. Comme le montre la , des fonctionnalités de verrouillage correspondantes 216 sont disposées sur le côté intérieur de la portion de base massive inférieure du bloc 100, et sont configurées ou formées de façon à être engagées par les fonctionnalités de verrouillage 108 disposées sur la surface supérieure du bloc 100. Par conséquent, les blocs peuvent être empilés, avec les fonctionnalités de verrouillage 108 sur la surface supérieure d'un bloc qui engagent une fonctionnalité de verrouillage correspondante 216 sur le côté inférieur d'un bloc situé dessus. Les fonctionnalités de verrouillage résistent à un mouvement latéral et peuvent aussi maintenir l'alignement quand il y a un mouvement vertical.
Les fonctionnalités de verrouillage 108, 216 peuvent être sous la forme de protubérances (ou languettes) et d'évidements. Comme le montrent les Figures 1 et 2, les fonctionnalités de verrouillage sont disposées selon un motif régulier, tel qu'un agencement en carré ou en rectangle sur chaque surface. L'espacement entre les fonctionnalités de verrouillage est prévu de façon à permettre un agencement d'empilement en quinconce et en chevauchement (comme davantage discuté ci-dessous).
La montre une vue avant du bloc de stockage d'énergie thermique 100. Comme expliqué ci-dessus, cette face du bloc, dans et depuis laquelle un fluide s'écoule, a un agencement en alternance de colonnes de fentes d'écoulement de fluide 102 et de cavités de rayonnement thermique 104. Comme représenté, il y a aussi des fentes d'écoulement de fluide 102 s'étendant à partir de l'extrémité distante de la cavité de rayonnement 104, depuis l'intérieur du bloc 100 jusqu'à la face opposée du bloc 100. Par conséquent, la face du bloc opposée à celle représentée sur la a le même aspect que la face qui est montrée.
La montre une vue en coupe transversale du bloc le long de la section E-E telle que représentée sur la . Comme le montre la , les fentes d'écoulement de fluide 102 s'étendent à partir de, et sont en communication fluidique avec, la cavité de rayonnement thermique respective 104. Les ouvertures 112 s'étendent aussi à travers toute la profondeur du bloc, en définissant ainsi une autre voie d'écoulement de fluide à travers le bloc.
La représente une vue en plan du bloc 100. Comme vu depuis le dessus, le bloc 100 a une forme asymétrique par rapport à un axe longitudinal représenté par la ligne de tirets 410. Le bloc a deux côtés avec des bords droits 430, 432 et deux bords profilés 420, 422 ayant une forme telle que, mais sans s'y limiter, un profil ondulé ou un profil en zigzag. En d'autres termes, les bords 420 et 422 peuvent avoir une portion découpée dans des régions diagonalement opposées.
La montre une vue latérale du bloc 100, correspondant au bloc 100 tel que représenté sur la mais tourné de 90 degrés autour de l'axe vertical central. La cavité de rayonnement thermique partielle au niveau d'un côté du bloc est représentée.
La montre une vue en coupe transversale du bloc 100 le long de la ligne D-D telle qu'indiquée sur la . La coupe transversale est entre les fentes d'écoulement de fluide 102, si bien que les fentes 102 ne sont pas visibles dans la vue en coupe transversale. La vue en coupe transversale montre l'agencement en quinconce des cavités de rayonnement thermique 104 sur des côtés opposés du bloc 100. Les cavités de rayonnement thermique 104 s'étendent dans le corps du bloc 100. Comme représenté, les cavités peuvent s'étendre jusqu'à presque mi-chemin de la profondeur du bloc. Les cavités de rayonnement thermique 104 peuvent aussi être dotées d'une ouverture 510 qui s'élargit. Ces ouvertures 510 aident à acheminer le fluide dans les cavités et finalement dans les fentes d'écoulement de fluide 102.
La montre une vue latérale du bloc 100, correspondant à la vue représentée sur la . La montre une vue en coupe transversale du bloc 100 le long de la ligne E-E telle qu'indiquée sur la . Cette coupe transversale est à une hauteur différente de celle de la coupe transversale représentée sur la . Dans ce cas, la coupe transversale croise une couche de fentes d'écoulement de fluide 102. Comme représenté, les fentes d'écoulement de fluide 102 s'étendent depuis l'arrière de chacune des cavités de rayonnement thermique jusqu'à la face opposée du bloc, de façon que les cavités de rayonnement thermique 104, 106 et les fentes d'écoulement de fluide 102 définissent ensemble des voies d'écoulement de fluide à travers le bloc.
La montre une vue latérale d'une structure, ou d'un assemblage, empilé 700 de blocs 100. Chaque bloc 100 est représenté depuis la vue latérale, comme le montrent les Figures 5a et 6a, avec les fentes d'écoulement de fluide (non représentées) qui s'étendent horizontalement. D'après la vue latérale illustrée, il y a des espaces 710 entre chacun des blocs 100 dans une rangée. Les blocs dans la rangée du dessus sont disposés en quinconce, ou décalés latéralement, par rapport aux blocs 100 dans la rangée du dessous.
La montre une vue en coupe transversale de l'assemblage le long de la ligne A-A telle que représentée sur la . Comme le montre cette section transversale, il n'y a pas d'espaces entre des blocs adjacents dans une rangée de la même couche, étant donné que les blocs sont disposés en mosaïque.
La montre une vue rapprochée de la région marquée "B" sur la . Comme représenté, une protubérance 108 sur la surface supérieure d'un bloc 100 dans la couche inférieure engage un évidement 216 dans la partie inférieure d'un bloc 100 dans la couche de dessus dans l'agencement empilé.
La montre une vue en plan de l'assemblage empilé 700. Les blocs 100 sont disposés en mosaïque de façon à former des rangées dans une première direction, et de façon qu'il y ait des espaces 710 entre chaque telle rangée dans une couche donnée, dans une deuxième direction perpendiculaire à la première direction. Les blocs 100 dans la couche du dessus sont latéralement décalés à la fois dans la première direction et dans une deuxième direction (perpendiculaire à la première direction), de façon à chevaucher les espaces 710. En résultats, les espaces 710 dans des couches adjacentes de l'empilement sont également décalés. Chaque bloc 100 dans la couche du dessus engage quatre blocs 100 différents dans la couche du dessous. Par conséquent, les évidements 216 d'un bloc 100 donné dans la couche supérieure sont engagés par des protubérances 108 sur quatre blocs 100 différents dans la couche du dessous.
La montre une vue en perspective de l'assemblage empilé 700, dans laquelle le décalage, la configuration en mosaïque et les espaces entre les blocs, comme expliqué ci-dessus, sont représentés.
Comme le montre la , les espaces entre les rangées adjacentes de blocs sont disposés de manière à loger des éléments chauffants électriques 740 destinés à transférer de l'énergie thermique aux blocs pour la stocker dans ceux-ci. Les éléments chauffants électriques 740 sont disposés de façon à être adjacents aux cavités de rayonnement thermique 104. Les éléments chauffants 740 peuvent être disposés de façon à enjamber une rangée de blocs de stockage d'énergie thermique 100. Les éléments chauffants peuvent être maintenus par une structure de support (non représentée) qui engage les rebords intégrés 110 dans les blocs. La structure de support (non représentée) peut enjamber l'espace entre des rangées de blocs de façon à engager les rebords intégrés 110 sur les deux côtés de l'espace.
La montre une réalisation alternative d'un bloc 800. Le bloc 800 a des fonctionnalités correspondant à celles du bloc 100 comme décrit ci-dessus. Les fonctionnalités correspondantes du bloc sont marquées par des numéros de référence analogues. Le bloc 800 a un format plus large que celui du bloc 100. En particulier le bloc 800 plus large a des rangées additionnelles de cavités de rayonnement thermique 104 et de fentes d'écoulement de fluide 102. Comme cela est visible sur la face illustrée, il y a trois cavités de rayonnement thermique 104, une seule cavité de rayonnement partielle 106, et quatre jeux (ou colonnes) de fentes d'écoulement de fluide 102. Des cavités 106 correspondant aux fentes 102 sont aussi formées dans la face opposée (non représentée). Un bloc 800 donné est doté de 8 protubérances 108 sur sa surface supérieure, et de 8 évidements correspondants (non représentés) sur son côté inférieur. Le format plus large du bloc 800 permet l'utilisation de moins de blocs dans la formation d'un assemblage empilé, ayant une capacité de stockage thermique donnée, que dans le cas où des blocs plus petits (tels que le bloc 100) sont utilisés.
Les Figures 9a-c montrent une autre réalisation alternative d'un bloc 900. Le bloc 900 a des caractéristiques correspondant à celles du bloc 100 tel que décrit ci-dessus. Les fonctionnalités correspondantes du bloc sont marquées par des numéros de référence analogues. Le bloc 900 est doté d'un format plus profond que celui du bloc 100. D'après une vue avant, le bloc 900 correspond au bloc 100 pour ce qui concerne le nombre de cavités de rayonnement thermique et de colonnes de fentes. Avec la structure plus profonde, les fentes d'écoulement de fluide 102 et les cavités de rayonnement thermique 104 doivent aussi s'étendre plus loin entre les faces opposées du bloc, qui sont séparées par une distance plus grande. Le bloc 900 est doté de 6 protubérances 108 sur sa surface supérieure et de 6 évidements 216 correspondants sur son côté inférieur, comme le montre la .
Les Figures 10a et 10b montrent des vues en perspective d'un bloc de support 1000, ou traverse, pour supporter les blocs de stockage d'énergie thermique décrits ci-dessus. Le bloc de support 1000 est conçu pour délivrer un écoulement de fluide depuis le dessous des blocs de stockage d'énergie thermique, et pour assurer une isolation thermique des blocs de stockage d'énergie thermique vis-à-vis du milieu ambiant. En particulier, les blocs de stockage d'énergie thermique peuvent être chauffés à des températures élevées qui ne peuvent pas être tolérées par la structure ou le milieu ambiant.
Comme le montre la , le bloc de support 1000 est doté d'une portion de plate-forme supérieure 1120, d'une portion de base opposée 1130, et d'un canal creux 1002 entre la portion de plate-forme supérieure 1120 et la portion de base 1130. Le canal creux 1120 définit une voie d'écoulement de fluide à travers le bloc de support, pour permettre un écoulement de fluide autour d'une structure empilée de blocs d'énergie de stockage thermique.
Des première et deuxième parois de support opposées 1040, 1042 s'étendent entre la portion de plate-forme supérieure 1120 et la portion de base 1130. Le canal creux 1002 est délimité par la portion de plate-forme supérieure, la portion de base, et les première et deuxième parois de support opposées.
Les parois latérales 1030 du bloc sont évidées, ou dentelées, de façon que, lors de l'utilisation, un ou plusieurs autres canaux creux soient formés quand le bloc de support est placé adjacent à un autre desdits blocs de support, en définissant ainsi une ou plusieurs autres voies d'écoulement de fluide. En d'autres termes, la portion de plate-forme supérieure 1120 et la portion de base 1130 s'étendent latéralement au-delà des parois de support 1040, 1042, pour créer une région évidée qui forme un canal partiel.
Le bloc de support 100 est également doté de fonctionnalités de verrouillage sous la forme de protubérances 1108 sur la surface supérieure de la portion de plate-forme supérieure du bloc de support. La forme et la finalité de ces protubérances 1108 correspondent à celles du bloc de stockage d'énergie thermique, comme décrit ci-dessus. Les protubérances 1108 peuvent engager des évidements 216 dans le côté inférieur d'un bloc de stockage d'énergie thermique, et ainsi supporter un bloc de stockage d'énergie thermique sur la portion de plate-forme supérieure du bloc de support 1000. Comme représenté, 4 protubérances peuvent être disposées selon un agencement carré ou rectangulaire.
Comme le montre la , le bloc de support 1000 peut aussi être doté de fonctionnalités de verrouillage sur le côté inférieur de la portion de base 1130 du bloc de support 1000. Ces fonctionnalités de verrouillage peuvent être sous la forme d'évidements 1116 qui sont configurés, façonnés et agencés de façon à être engagés par les protubérances 1108.
La montre une vue en élévation avant du bloc de support 1000. Comme représenté, la région creuse 1102 fournit une voie d'écoulement de fluide s'étendant à travers le bloc de support.
La montre une vue en plan du bloc de support 1000. Comme représenté, des protubérances 1108 sont disposées en grille sur une surface supérieure de la portion de plate-forme supérieure 1120 du bloc de support 1000.
La montre une vue depuis le côté inférieur du bloc de support. Comme représenté, des évidements 1116 sont disposés en grille sur un côté inférieur de la portion de base du bloc de support 1000.
La montre une vue en perspective d'une autre réalisation d'un bloc de stockage d'énergie thermique 1200. Cette réalisation facilite une fabrication plus rapide, étant donné la conception plus simple. En particulier, des cavités de rayonnement thermique sont formées par l'agencement d'une pluralité de blocs 1200 (comme discuté ci-dessous), au lieu d'être formées dans un bloc individuel lui-même.
Le bloc 1200 est formé sous une forme globalement parallélépipédique, ou cuboïde. Plusieurs fentes d'écoulement de fluide 1202 s'étendent dans une première direction (horizontale) à travers le bloc 1200, et ainsi définissent des trajets d'écoulement de fluide à travers le bloc 1200, d'une manière similaire aux fentes d'écoulement de fluide décrites ci-dessus. Le bloc 1200 est également doté de deux bords chanfreinés 1218, qui s'étendent dans une deuxième direction (verticale), perpendiculaire à la première direction. Les bords chanfreinés 1218 sont disposés de façon que, lors de l'utilisation, le bloc 1200 soit configuré pour buter contre au moins un autre des blocs 1200, avec les bords chanfreinés respectifs engagés pour définir une cavité de rayonnement thermique.
Le bloc 1200 comprend aussi un rebord intégré 1210 configuré pour supporter des éléments chauffants, d'une manière similaire aux rebords intégrés décrits ci-dessus.
Les bords chanfreinés 1218 sont tous deux disposés sur des bords entre une face avant du bloc 1200, dans laquelle les fentes d'écoulement de fluide 1202 sont formées, et une face latérale 1220 du bloc 1200, qui peut être une face relativement large. Le rebord intégré 1210 est disposé dans la face avant opposée 1230 du bloc 1200, dans laquelle les fentes d'écoulement de fluide sont formées. Le bloc 1200 est symétrique autour d'un plan vertical qui est situé dans les première et deuxième directions, dont la normale se situe dans une troisième direction perpendiculaire aux première et deuxième directions et qui croise les deux faces avant/d'extrémité par l'intermédiaire de leurs centres respectifs.
La montre un assemblage de blocs 1200 disposés sur des dalles de support 1700. La dalle de support est décrite plus en détail ci-dessous. Les blocs 1200 sur les dalles de support 1700 sont disposés en paires de rangées s'étendant dans la troisième direction (perpendiculaire aux première et deuxième directions, et parallèle à une surface des dalles 1700), avec des espaces 1340 disposés entre les faces latérales 1220 des blocs 1200 dans une rangée donnée. La rangée suivante dans la paire de rangées est disposée directement adjacente, et en faisant face à la première rangée, mais en étant décalée dans la troisième direction de façon à s'aligner avec les espaces 1340 et de façon que les bords chanfreinés s'engagent. En résultat, les espaces 1340 forment des cavités de rayonnement thermique liées par la face avant/d'extrémité d'un bloc 1200 donné et les parois latérales de deux autres blocs 1200. Ces cavités de rayonnement 1340 sont en communication fluidique avec les fentes d'écoulement de fluide 1202 qui s'étendent à travers le bloc 1200 dans la première direction. Par conséquent, les cavités de rayonnement thermique 1340, conjointement avec les fentes d'écoulement de fluide 1202, définissent des voies d'écoulement de fluide à travers l'assemblage. Un agencement correspondant de blocs 1200 est également disposé sur le côté inférieur des dalles 1700.
Des paires de rangées de blocs 1200 sur les dalles 1700 sont disposées avec un espace 1360 entre elles, et avec leurs rebords respectifs 1210 qui se font mutuellement face. En résultat, comme le montre la , des éléments chauffants électriques 1382 peuvent être positionnés dans les espaces 1360 entre des paires de rangées de blocs 1200, de façon à être adjacents aux cavités de rayonnement thermique 1340, pour rayonner de l'énergie thermique dans celles-ci, et ainsi stocker l'énergie thermique dans les blocs 1200. Les éléments chauffants 1382 sont maintenus par une structure de support 1380 qui engage les rebords intégrés 1210 dans les blocs.
La montre une vue en coupe transversale en perspective de l'agencement représenté sur la . La coupe transversale montre les fentes d'écoulement de fluide 1202, sous la forme d'un canal, s'étendant horizontalement à travers le bloc 1200, et en communication fluidique avec la cavité de rayonnement thermique 1340.
La montre une vue en plan de l'agencement de blocs 1200 décrit ci-dessus. Chacun des espaces 1340, 1360 entre les rangées et les blocs est montré, et l'engagement des bords chanfreinés 1218 est également représenté.
La montre une vue en élévation latérale de l'agencement de blocs 1200 décrit ci-dessus. Les blocs 1200 sont disposés selon un agencement en quinconce, ou décalé, à la fois au-dessus et en dessous des dalles de support 1700.
La montre une vue en perspective d'un côté supérieur de la dalle de support 1700 pour une utilisation avec les blocs 1200 comme décrit ci-dessus. La dalle de support 1700 a une pluralité de baies en retrait 1702 formées dans une surface supérieure de la dalle, chacune des baies en retrait étant façonnée et configurée de façon à retenir un bloc de stockage d'énergie thermique dans celle-ci. Les baies en retrait sont mutuellement espacées et sont disposées en rangées pour espacer les uns des autres les blocs de stockage d'énergie thermique de la manière décrite ci-dessus, avec les espaces appropriés pour former les cavités de rayonnement thermique, et pour former un espace pour les éléments chauffants électriques. Deux des dalles de support 1700 peuvent être contiguës de la manière décrite sur les Figures 13a-15, afin de créer les paires de rangées de blocs 1200 décrites ci-dessus.
En particulier, les baies en retrait 1702 sont mutuellement espacées et mises sous la forme de rangées, avec les baies en retrait 1702 qui sont décalées dans des rangées adjacentes, de façon que, lorsque des blocs 1200 sont disposés dans des baies 1702 respectives, les blocs 1200 forment des cavités de rayonnement thermique entre eux, comme décrit ci-dessus. Les baies en retrait 1702 dans des rangées adjacentes sont décalées de façon qu'une baie en retrait dans une rangée donnée s'aligne avec le centre d'un espace entre des baies en retrait consécutives dans la rangée adjacente. De cette façon, deux des dalles de support 1700 peuvent être combinées pour créer les paires de rangées de blocs 1200 avec des cavités de rayonnement thermique 1340 comme décrit ci-dessus.
La est une vue en perspective d'un côté inférieur de la dalle de support 1700 pour une utilisation avec les blocs 1200. D'une manière correspondant à celle du côté supérieur, le côté inférieur de la dalle de support 1700 comprend aussi des baies en retrait 1704. Les baies 1704 correspondent, en forme et disposition, aux baies formées dans la surface supérieure de la dalle de support 1700, mais elles peuvent être décalées latéralement pour créer la configuration en quinconce représentée sur la . La dalle de support 1700 permet ainsi un agencement empilé des blocs de stockage d'énergie thermique 1200 avec la dalle de support entre des couches adjacentes de l'empilement.
1. Un bloc de stockage d'énergie thermique comprenant :
une ou plusieurs cavités de rayonnement thermique ; et
un premier jeu de fentes d'écoulement de fluide s'étendant à partir de, et en communication fluidique avec, une première cavité de rayonnement thermique parmi la ou des cavités de rayonnement thermique, de façon que le premier jeu de fentes d'écoulement de fluide et la première cavité de rayonnement thermique définissent ensemble des voies d'écoulement de fluide à travers le bloc de stockage d'énergie thermique.
2. Le bloc de stockage d'énergie thermique du mode de réalisation 1, lequel bloc de stockage d'énergie thermique est formé d'un matériau de stockage d'énergie thermique, comprenant éventuellement du béton.
3. Le bloc de stockage d'énergie thermique de l'un quelconque des modes de réalisation précédents, comprenant en outre une ou plusieurs fonctionnalités de verrouillage sur une surface externe du bloc de stockage d'énergie thermique, dans lequel la ou les fonctionnalités de verrouillage sont configurées pour être insérées en engagement avec une ou plusieurs fonctionnalités de verrouillage correspondantes sur un autre desdits blocs de stockage d'énergie thermique, en permettant ainsi un arrangement en empilement.
4. Le bloc de stockage d'énergie thermique du mode de réalisation 3, dans lequel les fonctionnalités de verrouillage comprennent des protubérances et/ou des évidements.
5. Le bloc de stockage d'énergie thermique du mode de réalisation 4, dans lequel une ou plusieurs des protubérances sont disposées sur une surface supérieure du bloc de stockage d'énergie thermique, et un ou plusieurs des évidements sont disposés sur une surface inférieure du bloc de stockage d'énergie thermique opposée à la surface supérieure, et dans lequel les évidements sont formés ou configurés pour recevoir les protubérances.
6. Le bloc de stockage d'énergie thermique du mode de réalisation 5, dans lequel les fentes d'écoulement de fluide sont disposées dans une première direction qui est parallèle à la surface supérieure et à la surface inférieure du bloc de stockage d'énergie thermique.
7. Le bloc de stockage d'énergie thermique de l'un quelconque des modes de réalisation précédents, comprenant en outre :
un deuxième jeu de fentes d'écoulement de fluide s'étendant à partir de, et en communication fluidique avec, une deuxième cavité de rayonnement thermique parmi la ou les cavités de rayonnement thermique, de façon que le deuxième jeu de fentes d'écoulement de fluide et la deuxième cavité de rayonnement thermique définissent ensemble d'autres voies d'écoulement de fluide à travers le bloc de stockage d'énergie thermique.
8. Le bloc de stockage d'énergie thermique de l'un quelconque des modes de réalisation précédents, comprenant en outre :
un troisième jeu de fentes d'écoulement de fluide s'étendant à partir de, et en communication fluidique avec, une troisième cavité de rayonnement thermique parmi la ou les cavités de rayonnement thermique, de façon que le troisième jeu de fentes d'écoulement de fluide et la troisième cavité de rayonnement thermique définissent ensemble d'autres voies d'écoulement de fluide à travers le bloc de stockage d'énergie thermique.
9. Le bloc de stockage d'énergie thermique de l'un quelconque des modes de réalisation précédents, dans lequel au moins une paroi latérale du bloc de stockage d'énergie thermique est configurée de façon à définir une cavité de rayonnement thermique partielle, de telle sorte que, lors de l'utilisation, une autre cavité de rayonnement thermique soit formée quand le bloc de stockage d'énergie thermique est adjacent à un autre desdits blocs de stockage d'énergie thermique.
10. Le bloc de stockage d'énergie thermique du mode de réalisation 9, dans lequel l'au moins une paroi latérale est évidée afin de définir la cavité de rayonnement partielle.
11. Le bloc de stockage d'énergie thermique du mode de réalisation 9 ou 10, comprenant en outre un quatrième jeu de fentes d'écoulement de fluide s'étendant à partir de, et en communication fluidique avec, la cavité de rayonnement thermique partielle, de façon que le quatrième jeu de fentes d'écoulement de fluide et la cavité de rayonnement thermique partielle définissent ensemble des voies d'écoulement de fluide additionnelles à travers le bloc de stockage d'énergie thermique.
12. Le bloc de stockage d'énergie thermique de l'un quelconque des modes de réalisation précédents, dans lequel des parties diagonalement opposées du bloc de stockage d'énergie thermique sont évidées pour définir des cavités de rayonnement thermique partielles, de façon que, lors de l'utilisation, d'autres cavités de rayonnement thermique soient formées quand le bloc de stockage d'énergie thermique est placé adjacent à d'autres blocs de stockage d'énergie thermique.
13. Le bloc de stockage d'énergie thermique de l'un quelconque des modes de réalisation précédents, dans lequel les cavités de rayonnement thermique s'étendent à travers une portion du bloc de stockage d'énergie thermique et les fentes de circulation de fluide s'étendent à travers la portion restante du bloc de stockage d'énergie thermique.
14. Le bloc de stockage d'énergie thermique de l'un quelconque des modes de réalisation précédents, lequel bloc de stockage thermique est mis sous une forme de mosaïque.
15. Le bloc de stockage d'énergie thermique du mode de réalisation 14, dans lequel la forme de mosaïque comprend une forme asymétrique ou une forme symétrique en rotation d'ordre deux, comprenant éventuellement une forme en zigzag ou une forme de profil d'onde.
16. Le bloc de stockage d'énergie thermique de l'un quelconque des modes de réalisation précédents, dans lequel au moins certaines des fentes d'écoulement de fluide ont une ouverture de taille et/ou de forme différentes de celles de certaines autres fentes d'écoulement de fluide.
17. Le bloc de stockage d'énergie thermique de l'un quelconque des modes de réalisation précédents, comprenant en outre :
une portion de plate-forme massive supérieure ; et
une portion de base massive inférieure,
dans lequel les fentes d'écoulement de fluide sont disposées dans une première direction qui est parallèle à la portion de plate-forme massive supérieure et à la portion de base massive inférieure, et dans lequel la cavité de rayonnement thermique s'étend entre la portion de plate-forme massive supérieure et la portion de base massive inférieure dans une deuxième direction perpendiculaire à la première direction.
18. Le bloc de stockage d'énergie thermique du mode de réalisation 17, comprenant en outre des ouvertures formées dans la portion de plate-forme massive supérieure et/ou dans la portion de base massive inférieure pour y faciliter le passage de l'air.
19. Le bloc de stockage d'énergie thermique de l'un quelconque des modes de réalisation précédents, comprenant en outre un ou plusieurs rebords intégrés pour supporter des éléments chauffants adjacents à la ou aux cavités de rayonnement thermique.
20. Un bloc de support pour le bloc de stockage d'énergie thermique du mode de réalisation 3, ou de n'importe quel mode de réalisation précédent qui en dépend, le bloc de support comprenant :
une portion de plate-forme supérieure ;
une portion de base opposée à la portion de plate-forme supérieure ;
un canal creux entre la portion de plate-forme supérieure et la portion de base, le canal creux définissant une voie d'écoulement de fluide à travers le bloc de support ; et
des fonctionnalités de verrouillage disposées sur la plate-forme supérieure et sur le côté inférieur de la portion de base du bloc de support et configurées pour engager la ou les fonctionnalités de verrouillage du bloc de stockage d'énergie thermique.
21. Le bloc de support du mode de réalisation 20, comprenant en outre :
des première et deuxième parois de support opposées s'étendant entre la portion de plate-forme supérieure et portion de base,
dans lequel le canal creux est délimité par la portion de plate-forme supérieure, la portion de base et les première et deuxième parois de support opposées.
22. Le bloc de support du mode de réalisation 20 ou 21, dans lequel au moins une paroi latérale du bloc de support est évidée, de façon que, lors de l'utilisation, un ou plusieurs canaux creux supplémentaires soient formés quand le bloc de support est placé adjacent à un autre desdits blocs de support, en définissant ainsi une ou plusieurs autres voies d'écoulement de fluide.
23. Le bloc de support de l'un quelconque des modes de réalisation 20 à 22, dans lequel les fonctionnalités de verrouillage comprennent une pluralité de protubérances sur la portion de plate-forme supérieure et une pluralité d'évidements formés ou configurés de manière à recevoir les protubérances sur le côté inférieur de la portion de base.
24. Le bloc de support du mode de réalisation 23 pour le bloc de stockage d'énergie thermique du mode de réalisation ou de n'importe quel mode de réalisation précédent qui en dépend, dans lequel les protubérances de la portion de plate-forme supérieure sont configurées pour engager les évidements dans la surface inférieure du bloc de stockage d'énergie thermique, de façon que le bloc de support soit configuré pour supporter sur celui-ci ledit bloc de stockage d'énergie thermique.
25. Un assemblage comprenant le bloc de stockage d'énergie thermique de l'un quelconque des modes de réalisation 1 à 19 supporté par le bloc de support de l'un quelconque des modes de réalisation 20 à 24.
26. Un assemblage comprenant une pluralité de blocs de stockage d'énergie thermique empilés du mode de réalisation 5 ou de n'importe quel mode de réalisation précédent qui en dépend, dans lequel les blocs de stockage d'énergie thermique dans une couche donnée de l'empilement sont décalés latéralement par rapport aux blocs de stockage d'énergie thermique dans la couche située dessous, de façon que les évidements sur le côté inférieur d'un bloc donné dans la couche donnée soient engagés par des protubérances sur une pluralité de blocs dans la couche située dessous.
27. Un bloc de stockage d'énergie thermique de forme globalement parallélépipédique, le bloc comprenant :
une pluralité de fentes d'écoulement de fluide s'étendant dans une première direction à travers le bloc, la pluralité de fentes d'écoulement de fluide définissant des voies d'écoulement de fluide à travers le bloc ; et
au moins un bord chanfreiné dans une deuxième direction globalement perpendiculaire à la première direction de façon que, lors de l'utilisation, le bloc soit configuré pour buter contre au moins un autre desdits blocs avec les bords chanfreinés respectifs engagés pour définir une cavité de rayonnement thermique.
28. Le bloc de stockage d'énergie thermique du mode de réalisation 27, lequel bloc comprend deux bords chanfreinés dans la deuxième direction, de façon que, lors de l'utilisation, le bloc soit configuré pour buter contre au moins deux autres desdits blocs avec les bords chanfreinés respectifs engagés pour définir une cavité de rayonnement thermique entre les blocs, la cavité de rayonnement thermique étant en communication fluidique avec les fentes d'écoulement de fluide pour définir une voie d'écoulement de fluide à travers celles-ci.
29. Le bloc de stockage d'énergie thermique du mode de réalisation 27 ou 28, comprenant en outre un ou plusieurs rebords intégrés configurés pour supporter un ou plusieurs éléments chauffants.
30. Une dalle de support pour le bloc de stockage d'énergie thermique de l'un quelconque des modes de réalisation 27 à 29, la dalle de support ayant une pluralité de baies en retrait formées dans une surface supérieure de celle-ci, les baies en retrait étant chacune formées et configurées de manière à retenir ledit bloc de stockage d'énergie thermique dans celles-ci, dans lequel les baies en retrait sont espacées les unes des autres et formées en rangées, et dans lequel les baies en retrait dans des rangées adjacentes sont décalées, de façon que, lorsque lesdits blocs sont disposés dans des baies respectives, les blocs forment des cavités de rayonnement thermique entre eux.
31. Dalle de support du mode de réalisation 30, dans laquelle les baies en retrait dans des rangées adjacentes sont décalées de façon qu'une baie en retrait dans une rangée donnée s'aligne avec le centre d'un espace entre des baies en retrait consécutives dans la rangée adjacente.
32. La dalle de support du mode de réalisation 30 ou 31, comprenant en outre une pluralité de baies en retrait formées dans une surface inférieure, opposée à la surface supérieure, lesdites baies correspondant aux baies formées dans la surface supérieure de la dalle de support, en permettant ainsi, lors de l'utilisation, un agencement empilé de blocs de stockage d'énergie thermique avec la dalle de support disposée entre des couches adjacentes de l'empilement.
33. Un assemblage comprenant une pluralité des blocs de stockage d'énergie thermique de l'un quelconque des modes de réalisation 27 à 29, chacun disposé dans une baie en retrait respective sur une dalle de support de l'un quelconque des modes de réalisation 30 à 32.

Claims (12)

  1. Bloc de stockage d'énergie thermique comprenant :
    une ou plusieurs cavités de rayonnement thermique ; et
    un premier jeu de fentes d'écoulement de fluide s'étendant à partir de, et en communication fluidique avec, une première cavité de rayonnement thermique parmi la ou les cavités de rayonnement thermique, de façon que le premier jeu de fentes d'écoulement de fluide et la première cavité de rayonnement thermique définissent ensemble des voies d'écoulement de fluide à travers le bloc de stockage d'énergie thermique.
  2. Bloc de stockage d'énergie thermique selon la revendication 1, lequel bloc de stockage d'énergie thermique est formé d'un matériau de stockage d'énergie thermique, comprenant éventuellement du béton.
  3. Bloc de stockage d'énergie thermique selon l'une quelconque des revendications précédentes, comprenant en outre une ou plusieurs fonctionnalités de verrouillage sur une surface externe du bloc de stockage d'énergie thermique, dans lequel la ou les fonctionnalités de verrouillage sont configurées pour être insérées en engagement avec une ou plusieurs fonctionnalités de verrouillage correspondantes sur un autre desdits blocs de stockage d'énergie thermique, en permettant ainsi un arrangement en empilement.
  4. Bloc de stockage d'énergie thermique selon la revendication 3, dans lequel les fonctionnalités de verrouillage comprennent des protubérances et/ou des évidements, dans lequel une ou plusieurs des protubérances sont disposées sur une surface supérieure du bloc de stockage d'énergie thermique, et un ou plusieurs des évidements sont disposés sur une surface inférieure du bloc de stockage d'énergie thermique opposée à la surface supérieure, et dans lequel les évidements sont formés ou configurés pour recevoir les protubérances.
  5. Bloc de stockage d'énergie thermique selon l'une quelconque des revendications précédentes, comprenant en outre :
    un deuxième jeu de fentes d'écoulement de fluide s'étendant à partir de, et en communication fluidique avec, une deuxième cavité de rayonnement thermique parmi la ou les cavités de rayonnement thermique, de façon que le deuxième jeu de fentes d'écoulement de fluide et la deuxième cavité de rayonnement thermique définissent ensemble d'autres voies d'écoulement de fluide à travers le bloc de stockage d'énergie thermique.
  6. Bloc de stockage d'énergie thermique selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel au moins une paroi latérale du bloc de stockage d'énergie thermique est configurée de façon à définir une cavité de rayonnement thermique partielle, de telle sorte que, lors de l'utilisation, une autre cavité de rayonnement thermique soit formée quand le bloc de stockage d'énergie thermique est adjacent à un autre desdits blocs de stockage d'énergie thermique, dans lequel l'au moins une paroi latérale est évidée afin de définir la cavité de rayonnement partielle.
  7. Bloc de stockage d'énergie thermique selon la revendication 6, comprenant en outre un quatrième jeu de fentes d'écoulement de fluide s'étendant à partir de, et en communication fluidique avec, la cavité de rayonnement thermique partielle, de façon que le quatrième jeu de fentes d'écoulement de fluide et la cavité de rayonnement thermique partielle définissent ensemble des voies d'écoulement de fluide additionnelles à travers le bloc de stockage d'énergie thermique.
  8. Bloc de stockage d'énergie thermique selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel les cavités de rayonnement thermique s'étendent à travers une portion du bloc de stockage d'énergie thermique et les fentes de circulation de fluide s'étendent à travers la portion restante du bloc de stockage d'énergie thermique.
  9. Bloc de stockage d'énergie thermique selon l'une quelconque des revendications précédentes, lequel bloc de stockage thermique est mis sous une forme de mosaïque, dans lequel la forme de mosaïque comprend une forme asymétrique ou une forme symétrique en rotation d'ordre deux, comprenant éventuellement une forme en zigzag ou une forme de profil d'onde.
  10. Bloc de stockage d'énergie thermique selon l'une quelconque des revendications précédentes, comprenant en outre :
    une portion de plate-forme massive supérieure ; et
    une portion de base massive inférieure,
    dans lequel les fentes d'écoulement de fluide sont disposées dans une première direction qui est parallèle à la portion de plate-forme massive supérieure et à la portion de base massive inférieure, et dans lequel la cavité de rayonnement thermique s'étend entre la portion de plate-forme massive supérieure et la portion de base massive inférieure dans une deuxième direction perpendiculaire à la première direction.
  11. Bloc de stockage d'énergie thermique selon la revendication 10, comprenant en outre des ouvertures formées dans la portion de plate-forme massive supérieure et/ou dans la portion de base massive inférieure pour y faciliter le passage de l'air.
  12. Bloc de stockage d'énergie thermique selon l'une quelconque des revendications précédentes, comprenant en outre un ou plusieurs rebords intégrés pour supporter des éléments chauffants adjacents à la ou aux cavités de rayonnement thermique.
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