Advanced steam accumulation through vapor-liquid thermal energy storage technologies

In this work, the application of liquid-vapor equilibrium systems in closed and constant volumes for thermal storage is studied. Specifically, the thermodynamic behavior of these systems under different operating conditions is examined. A generalized analysis of the behavior of such systems is presented through the extensive application of the Principle of Corresponding States to enable a fluid-independent analysis being considered. Subsequently, some applications of these systems are presented, particularly related to steam storage in medium-sized solar concentration solar power plants. New plant architectures for the utilization of these systems are proposed. This work demonstrates that the application of this technology leads to a significant increase in the maximum operating temperature of this storage, thereby improving the thermodynamics of the power cycle.

In questo lavoro viene studiata l'applicazione di sistemi in equilibrio liquido-vapore in volumi chiusi e costanti per l'accumulo termico. In particolare, si studia il comportamento termodinamico di questi sistemi in diverse condizioni operative. Viene presentata una trattazione generalizzata del comportamento tramite l'applicazione estensiva del Principio degli Stati Corrispondenti per avere un'analisi independente dai fluidi trattati. Dopodichè, vengono presentate alcune applicazioni di tali sistemi, in particolare legate all'accumulo di vapore in sistemi a concentrazione solare di media taglia. Vengono proposte nuove architetture dell'impianto per l'utilizzo di tali sistemi. In questo lavoro si dimostra che l'applicazione di questa tecnologie porta a un marcato aumento della temperatura massima operativa di questo accumulo, migliorando quindi la termodinamica del ciclo di potenza.