高效利用空气热能发电的装置制造方法
【专利摘要】本发明属于利用空气热能用以获得清洁能源的方法和装置类。本装置由两台风扇式热交换器、一套水的喷淋装置、两只压力容器、液位报警器、管道、电路、自动化控制阀门、自动化控制模块、发电机构成。其特征在于，在无气体压缩机参与的情况下，利用风扇式热交换器将液体与大气热能进行充分交换从而产生饱和蒸气压力，再用水蒸发冷却方式使上述液体中的某部分降温，致使液体内部产生压差用以发电的方法。本发明构造简单，功能显著，能为经济活动提供所需的电力能源，经济效益和社会效益都十分显著。
【专利说明】高效利用空气热能发电的装置
【技术领域】
[0001] 本发明属于利用空气热能用以获得清洁能源的方法和装置类。
【背景技术】
[0002] 清洁能源已经成为当今时代的潮流和趋势。
[0003] 现代科学技术使得低沸点液体的种类越加丰富。
[0004] 现代工业已经能够生产耐受压力的容器。
[0005] 机器制造业和自动化技术的发展已经可以制造出精确而复杂的巨大机器设备并 被人类所操纵。
【发明内容】
[0006] 高效利用空气热能用以获得清洁能源的方法和装置。
[0007] 本装置由两台风扇式热交换器、一套水的喷淋装置、两只压力容器、液位报警器、 管道、电路、自动化控制阀门、自动化控制模块、发电机构成。
[0008] 其特征在于利用液体在沸点温度以上临界温度以下存在饱和气液共存区，且饱和 蒸气压力随着温度的变化而变化的自然规律，创造条件将沸点在零度以下的液体（通常是 冷媒）通过与常温大气层的空气交换热量后在一个密闭的空间里产生饱和气液共存现象 并获得饱和蒸汽压，而后用水蒸发冷却技术将另一处同样状态的空间（通过管路将两者相 连成为一体）进行降温，由于该空间饱和气态的压力必定随着温度的降低而降低，由此形 成两者之间的压差用以发电的装置。
[0009] 饱和蒸气压的定义：
[0010] 在密闭条件中，在一定温度下，与气体或液体处于相平衡的蒸气所具有的压力称 为饱和蒸气压。同一物质在不同温度下有不同的蒸气压，并随着温度的升高而增大。不同 液体饱和蒸汽压不同，溶剂的饱和蒸汽压大于溶液的饱和蒸汽压；对于同一物质，固态的饱 和蒸汽压小于液态的饱和蒸汽压。例如，在30°c时，水的饱和蒸气压为4132. 982Pa，乙醇为 10532. 438Pa。而在KKTC时，水的饱和蒸气压增大到101324. 72Pa，乙醇为222647. 74Pa。 饱和蒸气压是液体的一项重要物理性质，如液体的沸点、液体混合物的相对挥发度等都与 之有关。
[0011] 计算公式：
[0012] (I)Clausius-Claperon 方程：d Inp / d(l / T)=_H(V) / (R*Z (V))式中 p 为蒸 汽压；H(V)为蒸发潜热；Z(V)为饱和蒸汽压缩因子与饱和液体压缩因子之差。该方程是一 个十分重要的方程，大部分蒸汽压方程是从此式积分得出的。
[0013] (2)Clapeyr〇n方程：若上式中H(V) / (R*Z(v))为与温度无关的常数，积分式，并 令积分常数为 A，则得 Clapeyron 方程：ln p=A-B / T 式中 B=H(V) / (R*Z (V))。
[0014] ⑶ Antoine 方程：ln p=A-B / (T+C)式中，A, B，C 为 Antoine 常数，可查数据表。 Antoine方程是对Clausius-Clapeyron方程最简单的改进，在L 333?199. 98kPa范围内 误差小。
[0015] 以普通的冷媒R22为例：
[0016] 冷冻剂R22的饱和温度压力表
[0017]
【权利要求】
1. 一种高效利用空气热能发电的装置，其特征在于，在无气体压缩机参与的情况下，利 用风扇式热交换器将液体与大气热能进行充分交换从而产生饱和蒸气压力，再用水蒸发冷 却方式使上述液体中的某部分降温，致使液体内部产生压差用以发电的方法。
2. 按照权利要求1所述的一种高效利用空气热能发电的装置，其特征在于，必须是创 造密闭环境和条件，通过巧妙的设备和管路连接，利用液体饱和蒸气压力中温度与压力的 变化关系来制造压差用以发电。
3. 按照权利要求1所述的一种高效利用空气热能发电的装置，其特征在于，该液体在 一个标准大气压强的情况下沸点处于零上1〇〇摄氏度至零下272摄氏度之间。
4. 按照权利要求1所述的一种高效利用空气热能发电的装置，其特征在于，必须是通 过液体的气化和液化回收两个环节来完成整个发电过程的再循环，从而具有经济性、实用 性。
5. 按照权利要求1所述的一种高效利用空气热能发电的装置，其特征在于，必须是采 用水蒸发冷却方式降温而非其他冷却方式，从而克服了液体回收所需能耗巨大的工艺难 题，使得整个设备具有简单性、经济性、实用性。
6. 按照权利要求1所述的一种高效利用空气热能发电的装置，其特征在于，必须是通 过液压发电而不是气压发电，从而具有更高的转化效率，提高了经济性、实用性。
7. 按照权利要求1所述的一种高效利用空气热能发电的装置，其特征在于，必须是采 用风扇式热交换器从大气中采集热能转化为压力用以发电，由于风扇式热交换器的热交换 量与风扇输入功率之间存在的巨大数值差距使得发电装置初始有足够的能量来应付之后 的各环节损耗，从而使发电装置具备了经济性、实用性。
【文档编号】F01K25/04GK104454050SQ201310438694
【公开日】2015年3月25日 申请日期:2013年9月24日 优先权日:2013年9月24日
【发明者】郭颂玮 申请人:郭颂玮