环境热能转换的方法及利用环境热能提供动力的装置制造方法
【专利摘要】本发明公开了一种环境热能转换的方法及利用环境热能提供动力的装置，而提供一种成本低的持续稳定的环境热能转换成动能或电能的方法及装置。该方法为：液态低沸点工质吸收环境中的热能气化成气体；进入气动机后作等温膨胀，所述气动机带动被驱动设备；所述气动机排出的乏气经压缩机压缩后升温为高温气体，所述高温气体一路用于加热进入所述压缩机内的乏气，另一路液化成液体，之后，重复上述步骤。该方法采用低沸点工质为工作介质通过循环产生吸热和放热的过程实现热能到动能及电能的转换，能够有效的利用环境中的热量，实现持续稳定的动能及电能的转换，不消耗自然资源，成本低，有利于保护环境。
【专利说明】环境热能转换的方法及利用环境热能提供动力的装置
【技术领域】
[0001]本发明涉及环境热能利用【技术领域】，特别是提供一种环境热能转换的方法及利用环境热能提供动力的装置。
【背景技术】
[0002]随着经济的发展，能源和环境问题日益紧张。为此，减少自然能源的消耗、保护环境成为发展的重要课题。
[0003]目前，解决能源问题主要采用新能源，如利用风能、水能发电，以及开发新能源电池等。对于风能和水能发电设备复杂，风电、光伏需要蓄电池储能，开发新能源汽车蓄电池需要配套充电站，使用不方便，制造蓄电池有污染，旧蓄电池报废拆解污染更大。
【发明内容】
[0004]本发明的目的是针对现有技术中存在的技术缺陷，而提供一种成本低的持续稳定的环境热能转换成动能或电能的方法。
[0005]本发明的另一个目的是提供一种结构简单，成本低的能够持续稳定的利用环境热能提供动能或电能的装置。
[0006]为实现本发明的目的所采用的技术方案是:
[0007]一种环境热能转换的方法，包括下述步骤:
[0008](I)液态低沸点工质吸收环境中的热能气化成气体；进入气动机后作等温膨胀，所述气动机带动被驱动设备；
[0009](2)所述气动机排出的乏气经压缩机压缩后升温为高温气体，所述高温气体首先用于加热进入所述压缩机内的乏气，之后进入冷凝器冷凝成液体，再进入蒸发器，重复步骤
(I)。
[0010]为了发电，所述气动机带动发电机发电。
[0011]一种利用环境热能提供动力的装置，包括由蒸发器、气动机、冷凝器、乏气压缩机和控制阀组成的循环系统，所述循环系统的工质为低沸点介质；所述蒸发器I的出口通过导管与所述气动机的气体入口连接，所述气动机的乏气出口与所述乏气压缩机的吸气口连接，所述乏气压缩机的排气口与热反馈部件的进口连接，所述热反馈部件的出口与所述冷凝器的进口连接；所述冷凝器的出口与所述蒸发器的进口连接；所述蒸发器、导管和气动机的外表面上均安装有用于维持工质恒温的吸热翅片，所述控制阀安装在所述导管上，所述气动机的输出轴与被驱动设备的输入轴连接。
[0012]所述气动机的输出轴与发电机的动能传动轴连接。
[0013]所述低沸点介质为R22或R134a或R74。
[0014]所述热反馈部件由热反馈管和安装于所述乏气压缩机外部的壳体夹层组成，所述乏气压缩机的排气口与所述热反馈管的进口连接，所述壳体夹层的进气端与所述热反馈管的出口连接，所述壳体夹层的出气端与所述冷凝器进口连接。[0015]所述蒸发器的外部安装有可调节温度的保温层。
[0016]所述气动机为螺杆气动机或涡轮气动机或活塞气动机。
[0017]与现有技术相比，本发明的有益效果是:
[0018]1、本发明的方法采用低沸点工质为工作介质通过循环产生吸热和放热的过程实现热能到动能及电能的转换，能够有效的利用环境中的热量，实现持续稳定的动能及电能的转换，不消耗自然资源，成本低，有利于保护环境。
[0019]2、本发明的方法通过利用压缩机排气口的高温气体加热压缩机内的气体，实现热反馈，减少了压缩机吸气口和排气口之间的温差，降低了压缩机消耗的电能，提高了效率。
[0020]3、本发明的装置结构简单，成本低。
[0021]4、本发明的装置在蒸发器、导管和气动机的外部安装有吸热翅片，能够抵抗由于膨胀造成的工质气体温度降低，从而保障了设备的持续稳定的运行。
[0022]5、当本发明的装置与带动发电机时，可以实现制冷、制热和发电多种功能。
【专利附图】
【附图说明】
[0023]图1所示为本发明用环境热能提供动力的装置的结构示意图。
【具体实施方式】
[0024]以下结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细说明。
[0025]本发明的动力装置的示意图如图1所示，包括由蒸发器1、气动机4、冷凝器8、乏气压缩机6和控制阀2组成的循环系统，所述循环系统的工质为低沸点介质。所述低沸点介质为R22或R134a或R744等。所述蒸发器I的出口通过导管3与所述气动机4的气体入口连接，所述气动机4的乏气出口与所述乏气压缩机6的吸气口连接，所述乏气压缩机6的排气口与热反馈部件的进口连接，所述热反馈部件的出口与所述冷凝器8的进口连接。本实施例中，所述热反馈部件由热反馈管7和安装于所述乏气压缩机外部的壳体夹层组成，所述乏气压缩机6的排气口与所述热反馈管7的进口连接，所述壳体夹层的进气端与所述热反馈管7的出口连接，所述壳体夹层的出气端与所述冷凝器8进口连接。所述冷凝器8的出口与所述蒸发器I的进口连接；所述蒸发器1、导管3和气动机4的外表面上均安装有用于维持工质恒温的吸热翅片，所述控制阀2安装在所述导管3上，所述气动机4的输出轴与被驱动设备的输入轴连接。所述气动机4为螺杆气动机或涡轮气动机，亦可为活塞气动机。
[0026]本发明的装置可以作为发电装置、汽车、船舰等的动力来源。作为发电装置时，所述气动机4的输出轴与发电机5的动能传动轴连接。
[0027]运行中，为了在蒸发器内实现底部液态工质16°C左右连续升至顶部的工质气体25°C许，所述蒸发器I的下部安装有可调节温度的保温层9。
[0028]本发明环境热能转换的方法，包括下述步骤:
[0029](I)液态低沸点工质吸收环境中的热能气化成气体；进入气动机后作等温膨胀，所述气动机带动被驱动设备；
[0030](2)所述气动机排出的乏气经压缩机压缩后升温为高温气体，所述高温气体用于加热进入所述压缩机内的乏气，之后进入冷凝器冷凝成液体，再进入蒸发器，重复步骤(I)。[0031]以下以采用R22为循环系统的低沸点工质为实施例进行说明。
[0032]等温膨胀遵循下述公式
[0033]
【权利要求】
1.一种环境热能转换的方法，其特征在于，包括下述步骤: (1)液态低沸点工质吸收环境中的热能气化成气体；进入气动机后作等温膨胀，所述气动机带动被驱动设备； (2)所述气动机排出的乏气经压缩机压缩后升温为高温气体，所述高温气体首先用于加热进入所述压缩机内的乏气，之后进入冷凝器冷凝成液体，再进入蒸发器，重复步骤(I)。
2.根据权利要求1所述的环境热能转换的方法，其特征在于，所述气动机带动发电机发电。
3.一种实现权利要求1所述的方法的利用环境热能提供动力的装置，其特征在于，包括由蒸发器(I)、气动机(4)、冷凝器(8)、乏气压缩机(6)和控制阀(2)组成的循环系统，所述循环系统的工质为低沸点介质；所述蒸发器(I)的出口通过导管(3)与所述气动机(4)的气体入口连接，所述气动机(4)的乏气出口与所述乏气压缩机(6)的吸气口连接，所述乏气压缩机(6)的排气口与热反馈部件的进口连接，所述热反馈部件的出口与所述冷凝器(8)的进口连接；所述冷凝器(8)的出口与所述蒸发器(I)的进口连接；所述蒸发器(I)、导管(3 )和气动机(4 )的外表面上均安装有用于维持工质恒温的吸热翅片，所述控制阀(2 )安装在所述导管(3)上，所述气动机(4)的输出轴与被驱动设备的输入轴连接。
4.根据权利要求3所述的利用环境热能提供动力的装置，其特征在于，所述气动机(4)的输出轴与发电机(5)的动能传动轴连接。
5.根据权利要求2或4所述的利用环境热能提供动力的装置，其特征在于，所述低沸点介质为R22或R134a或R74。
6.根据权利要求3或4所述的利用环境热能提供动力的装置，其特征在于，所述热反馈部件由热反馈管(7)和安装于所述乏气压缩机(6)外部的壳体夹层组成，所述乏气压缩机(6)的排气口与所述热反馈管(7)的进口连接，所述壳体夹层的进气端与所述热反馈管(7)的出口连接，所述壳体夹层的出气端与所述冷凝器(8 )进口连接。
7.根据权利要求3或4所述的利用环境热能提供动力的装置，其特征在于，所述蒸发器(O的外部安装有可调节温度的保温层(9)。
8.根据权利要求3或4所述的利用环境热能提供动力的装置，其特征在于，所述气动机(4)为螺杆气动机或涡轮气动机或活塞气动机。
【文档编号】F01K25/10GK103711535SQ201410014839
【公开日】2014年4月9日 申请日期:2014年1月14日 优先权日:2014年1月14日
【发明者】李治国, 李天佐 申请人:李治国