CN102102645A - 高效多功能能源***优化集合 - Google Patents
高效多功能能源***优化集合 Download PDFInfo
- Publication number
- CN102102645A CN102102645A CN2009102013077A CN200910201307A CN102102645A CN 102102645 A CN102102645 A CN 102102645A CN 2009102013077 A CN2009102013077 A CN 2009102013077A CN 200910201307 A CN200910201307 A CN 200910201307A CN 102102645 A CN102102645 A CN 102102645A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- energy
- water
- heat
- power
- source
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F03—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- F03G—SPRING, WEIGHT, INERTIA OR LIKE MOTORS; MECHANICAL-POWER PRODUCING DEVICES OR MECHANISMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR OR USING ENERGY SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- F03G7/00—Mechanical-power-producing mechanisms, not otherwise provided for or using energy sources not otherwise provided for
- F03G7/04—Mechanical-power-producing mechanisms, not otherwise provided for or using energy sources not otherwise provided for using pressure differences or thermal differences occurring in nature
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Engine Equipment That Uses Special Cycles (AREA)
Abstract
本发明涉及一种循环再生,环保能源***的优化集合,对能量转化与***的优化,并构成输出能量与输入能量反馈回授分环及总线自动控制,功率密度、输出功率和效率及稳定性均激增,仅水力发电与温差发电的双发电***,电站功率可为原水电站的450%-750%,最高可达1389%,可使人类能源、电力非常经济地扩容90%-300%,涉及热能源高品位回收装置与方法。输入和输出已知的各种能量,自动控制适合的输入和输出或排列组合能量,热能,温差能,水能,空气能,太阳能,风能,地热,余热……。可不消耗有价能量,用于低成本能源,电力,热量,制冷,动力,运输工具,设备等广泛用途,根本解决能源、环保问题。
Description
一.技术领域
一种高效多功能能源***优化集合(以下简称本发明),涉及一种可完全循环再生,高度环保的能源***的优化集合,涉及超大型能源,电力,热能,温差能,各种水源热能,空气能,太阳能,浅层地热能,恒温层地温热能,地热能,风能,燃料热能,余热回收…等能源的高效利用,及利用本发明兼价能源制造/利用二次能源等。
二.背景技术
已有环保能源技术未能彻底介决的问题有:
可完全循环再生、完全环保、能量密度低、臭氧破坏、温室汽体排放、毒性、安全性、工业实用性、成本、建造成本、经济性、商业性、利润率等,因涉及超大规模的能源工业,及商业、民用、军用等,其使用规模量极大,以上问题严重性更显突出。
已有技术中,能源本身完全不用弗用支出的能源、发电、动力装置,如太阳能,风力,海洋能源等,通常存在初始成本投资大,工程难度高,运行成本高,折旧成本高,维护保养成本高,装置自身耗能大,输出能量低,能量密度低,能量不稳定,能量连续性差或不连续,对外界环境依赖性有较高要求等缺陷,涉及超大型能源,电力等时,存在的缺陷更显突出,通常无法与水电,火电竞争。
例如:通常的水力发电站,仅利用了水中能量的1/5-1/10,其中3.5倍-9倍于水重力能量,能量稳定,巨大,可超大规模化的温差能完全被白白浪弗而未能加以利用!
例如:其中正在实验中海水温差发电,海水温差发电平台与其原固有的缺陷,70%-80%电能消耗于深海抽水,输出能大幅减少,成本高昂,建造技术困难,发电效率低下,功率损耗巨大,存在的技術困难:大型海上平台,长距离大管徑冷水管,高效率海底電力電纜的設計、製造與敷設輸送等三項關鍵技術,以及海上强风巨浪对工程技术,施工,设施寿命的影响,维护清洁保养困难,更使成本难以降低,以目前技术尚不能广泛开发,就經濟可行性言,即使將水產養殖副產品經濟價值考量在内,海水温差發電之成本尚難與水力发电、燃煤、燃油及核能等傅統發電方式競爭。
中、低温差能源,温度与温差范围包含在0.5℃~20℃或20℃~60℃或60℃~98℃或98℃~250℃或250℃-550℃或高温550℃-5000℃或0.5℃~550℃范围的的各种中、低温差能源、动力、发电利用,特别是,在温差范围包含在0.5℃~20℃或20℃~60℃或60℃~98℃低温差能源,都存在着输出功率难以提高,热机转换效率低下,能量密度低,能源收集困难,设备成本严重超高,严重缺少可靠,成熟的已有技术参考,特别是在提高安全系数组别与毒性等,有许多困难极需克服、改进,并使之实用化、商业化。
特别是在0.5℃~20℃或20℃~60℃或60℃~98℃低温差发电、动力应用,超大功率,超大规模的低温差发电、动力应用,例如1千瓦~千万千瓦,千万千瓦~亿万千瓦级的低温差发电、动力应用,上述困难更为突出。
65℃-550℃的中、高温地热应用也存在地层钻井深度达3-10公里,高温地热资源少,成本和维护高等困难,使实际应用较难。
又如:光伏电池,风电,潮汐发电,海水温差发电,都存在初始成本投资大与单位千瓦成本高,装置自身耗能大,输出能量低,能量密度低,能量不稳定,量连续性差或不连续,对外界环境依赖性有较高要求等缺陷,如对阳光,风力,潮汐大小,季节,白天或黑夜,均有很大的依赖性要求,不能满足连续输出稳定的,高能量密度的能量和超大型、超大功率,高稳定性和高要求能源供。
较高温度的地热源、普通的太阳热能、普通的太阳聚焦热能及发电等,都存在着开发、设备制造成本高,维护成本与难度高、能量密度低等方面的缺陷,较以大规模推广应用。
普通的空气能获取装置效率低下,例如空气能热泵空调,其热效比仅为2.5-6.0左右,主要用于制冷、制热,应用领域范围小,比如较困难用于发电且效率太低,而借助于普通的太阳能聚焦,则成本高成本、工程弗用高,更难以超大功率化等。
有鉴于上述缺陷的存在,故而也比较难以进一步提高经济性和技术性能,难以优化整合。
三.发明内容.
本发明是经改进的,较完善,较合理,较完整的能源***集合。
本发明用于水力发电站中,水力发电与温差发电的双发电***(简称:水温差双发电),其连同水力发电量在内,整个温差电站功率,可为原水电站的为450%-750%!最高可达1389%!即扩大为13.89倍于水力发电量!本发明中,发电功率多以450%计值,参P65水温差能量值/热机效率η。
本发明其中,水源温差双发电可超大规模化(未结合其它能源):
仅以我国为例,陆上已有水电站水源可开发温差双发电,为7.2亿千瓦,大于我国东海及南海近海总可开发温差能(》功率62187万千瓦!),而陆上水源可开发温差双发电能,达129亿千瓦~136亿千瓦!即可开发扩容为1600%~1700%!若以全球温差双发电值计将更大,我国电力装机突破8亿千瓦,目前全球电力装机容量为43亿千瓦。本发明陆上指:包含高于、等于海平面大陆上所有面积,含山脉,水源地面积。
本发明适用于功率0.1PW-1030瓦的热机***、热泵热机***或热机单机,或多个***的集合,下述发明内容之一,是千万千瓦级,亿千瓦级或更大的能源、电力大***设施例,但完全可从1/10~/100000的功率规划开始启动实施,实现边施工边用电、用能源的过程,而不必等待较漫长的施工期!资金问题与工程实施也更现实,也容易规划与启动;
甚至是一个单机***工作,如一个1W~1KW的热能发电机,或单机即可较完善,独立,完成某个工作目标的热动力机***,即至少一个(单机型的)热机***;
可以为一个热机,能够将热能转化成动力,还需要添加入其它附助装置或附助配件的,才能更加稳定良好工作的热机,或热机***,例如,加入稳定发电电力用的自动电路控制器,或需配套发电机,又例如,需要加入太阳能聚光热能装置,或太阳热水器…;
更小的为一个有发明意义的另件或部件,
即本发明产品可以划分为:1.较完善,完整的大***2.独立完成工作目标的单机***3.仅一个热机4.一个另件或部件,
本发明内容中包含:发明中提及的所有的:产品,与产品有关的方法及用途,根据发明目的,性能,用途,效果等,都可以分别对应归入上述四种划分之中,或根据发明目的,性能,用途,效果等为主分类,再分别对应上述1至4种情形作第二分类,例如,根据用途水库水源发电,再分为1.较完善,完整的大***,2.单机动力机或发电机,3.热机,4.一种优良的回热过冷方法与装置,或所有产品,与产品有关的方法及用途,各自分别划分为1.较完善,完整的大***2.独立完成工作目标的单机***3.仅一个热机4.一个另件或部件四类,与产品有关的方法包括产品的设计、安装、维修、安全、各种归纳方法,互为或关系,…从而构成多角度的发明。
本发明中内容包括:所有部件,能源,能源互补应用,装置,产品,用途,方法,***,集合等,相互之间都存在各种排列组合,即本发明内容与组合,是多种类的,有各种组合例,各种展开结果,并且相互间为或关系,并相互关联,相互间互不否定。
本发明的任务之一是,可使人类能源、电力非常经济地至少扩容90%--300%,完成一种可实施的、单位千瓦成本,建造成本低于力电、火电的电力或能源,可完全循环再生、完全环保、能量密度高、无臭氧破坏、无温室汽体排放、无毒性、安全性高、工业实用性高、成本低、建造成本低、经济性高、商业性高、利润率高…等,可超大规模化的能源、电力工业装置,设备,及商业、民用、军用等,其使用规模量极大,以上问题更显重要,本发明汲及产品,产品的制造方法及产品的用途等。
本发明高效多功能能源***优化集合可产生能源、动力、电力…。
本发明在水力发电站中,水力发电与温差发电的双发电***,其连同水力发电量在内,整个温差电站功率,可为原水电站的为450%-750%!最高可达1389%!即扩大为13.89倍于水力发电量!而采用多能源组合发电,还将更高。如将本发明用于三峡水力发电站中,连同水力发电量在内,整个温差电站功率,为8190万千瓦~18200万千瓦的发电功率!!为三峡发电功率1820万千瓦的450%~750%以上(或产生动力、能源)!
水温差能量及热机***转换效率及提高转换效,见发明内容末及说明书。
我国近海温差能,其中可开发能量功率值,东海为2287万千瓦,南海为59900万千瓦,仅三峡的水力发电与温差发电的双发电***,若仅以8190万千瓦~13650万千瓦的发电功率,为我国东海的3.58倍~5.96倍之巨!
而三峡发电量仅占全国水电的15%(三峡年发电847亿千瓦时,我国水电总发电5633亿千瓦时),也就是说,仅我国水电站温差双发电总量,可为东海的20.2倍~33.77倍!超过东海与南海的可开发总温差能量的水平!
而海洋温差能开发是何等艰巨(参本发明介绍)。
以上还未将其它江河湖泊等水源、空气热能、兼价的浅层地热能等计入,足见陆上水源温差能之巨大,及本发明方法与产品,用途之开发意义。
由于本发明电价与电力运行成低于水电、火电,用它来生产制造/利用其它种类繁多的二次能源,可具有较强的竞争力,如人造汽油与燃气,生物汽油与燃气,植物燃料,油与燃气,又例如生产甲醇,煤转甲醇、油、气…,更重要的有:本发明能源,电力用于各种储能能源,完全环保,可循环再生的,高压气动力源如气动力汽车(如印度引进法国的高压汽源动力汽车),本发明高温储能源、动力源,飞轮储能动力、电力,化学储能能源,
温差双发电提水储能增能多次发电:利用水温差双发电,由于发电量大于450%水力发电量,也即大于100%水力发电量,在水温差双发电之后的,上层热端水源与下层冷端水源流出热机RX的L1,L2出水口,混合成中温水,或者未混合的L1出水口热端水能与L2出水口冷端水能,其中还包含着巨大的未利用,可以利用之巨大的温差能量(1/2温度和的温差能),平水期内,通过提水,可产生越来越高的水库水位能量!(通常水电站多需要以水泵等提水向水库储能调峰,而该提水设施就可以被利用,从而降低成本造价,所不同是原来只利用了峰值多余能量的水位能,而从未利用过其中的温差能量),甚至在枯水期可将下游水抽入水库储能与发电,并同时产出电力输出!出水口及下游提升水,应引至较远离水坝的上水处,再次吸收上水至水坝段内的太阳光热能,增加温差能,若下游水及出水口之后吸收地表及太阳能热源较大水温提高,与/或在本发明的水温差剩余能源结合其它热能多(再)次发电后的水温提高后,提升后的水不必引至上水段,而可以直接放水至水坝近端的上层水源中,则发电量更大,若这些下游水及出水口水的温度较低,与/或水温差剩余能源多(再)次发电后的水温下降,则将水引入水库底层低温水层,或中层相近温度层面,这些温度值,多常为冷热温差的1/2值加冷水温度,或等于两者温度和的1/2,例如,冷水10℃,热端温度50℃(地热),则再发电的出水为(50-10)/2+10=30℃!上升20℃!若温度上升或下降明显大于原水源的热水与冷水温度,则可将此热水直接引入相对应的热端管口(渠管口),或冷水直接引入相对应的冷端管口(渠管口),或者将未混合的L1出水口热端水能与L2出水口冷端水能,分别以两个水泵提水,减少冷热水的混合,冷,热水分别提水至水库中温度相近的水温层中,可以提高温差能量,再或者将该冷,热出水口分别放水至两个分开的下水处水域(下水是指水库出口之后的水域),经阳光再加热后,再行分别提水至对应相近水温层(或不提水在下水处水域发电),以减少温度混合程度,提高温差能,特别适合于原有提水(泵水,抽水)调峰设施的水库、水电站等合,而该提水设施就可以被利用,上述所有种类的剩余水温差能,其能量是非常可观的!以前这些水温差能及它们的温差变化,从未引起人们注意,这些能量都是由太阳热能提供的巨大能源,只是被人们严重忽视,而未这样利用与规模化利用到而已!)
在水电站,通常适用水力/温差双发电,也可单独使用温差发电***,或在非水电站水源单独使用温差发电,或另行单独建立水力发电站,这涉及使用方法,用途。
使用本发明热机***RX单温差发电,也是一种应用、用途方式,通常它适用于非水电站的其它水源。
本发明用于太阳光热功率发电,即本发明太阳能聚光阵列热源发电,与水力发电结合,为水力发电功率的400%~800%多!!(或产生动力、能源)可就近得到容量巨大,温差较低的电站水库水冷端源,可使发电总量完全稳定,完全经济化、实用化、工业化和商业化,成本低于水电。
如将本发明太阳能聚光阵列热源发电用于三峡的光热功率发电中,可达7297万亿千瓦~14594万亿千瓦!!为三峡发电功率1820万千瓦的400%~800%多!!
以下的分类方法,并不影响发明的内容,集合,***,热机,部件,元件,仍然以整个说明书的描述而客观存在。
本发明整个集合包含若干亇***,再由若干亇***构成整个集合m,包括至少一亇或多个能源***,每个能源***包含含一亇或多个能量输入端1和至少一亇或多个能量输出端2,包括至少一亇或多个能量采集、转化器A,包含至少一亇或多个整合器B,包含至少一亇或多个能量输出转化器C,包含至少一亇或多个输出能量与输入能量之间的反馈回授环:3或4或5,
或经由包含在人工控制***与/或自动控制***F与控制线F1中,或包含在总线控制总线{Fn,Fn1,Fnx,Fn2,Fn3,Fny…统称标号为F1}中电回路的,电能回输回授与/或(机械回路的液体管路汽液能量回授,机械回路通过动力传递回授),构成能量再利用反馈回授环,在一亇能源***间,或多个能源***间,构成输出能量与输入能量反馈回授环{Fn,Fn1,Fnx,Fn2,Fn3,Fny…所有种类控制线统称标号为F1},所有种类的控制器统称标号为F,将各种优化,互补的***,以及各种优化,互补的能源,组合用于各个***,这些优化能源与优化***组合成一个优化多***集合。
控制***包含控制器F与控制线F1;本发明控制***包含至少一亇与/或多个控制器F与控制线F1,所有控制***分为,包含(至少一亇与/或多个)人工控制***与/或自动控制***方式的F与控制线F1,或包含至少一亇与/或多个总线控制总线{Fn,Fn1,Fnx,Fn2,Fn3,Fny…统称标号为F1},或包含至少一亇与/或多个与总线控制工业控制器与/或微机F,所有种类的控制器统称标号为F,所有种类控制线统称标号为F1,控制***包含至少一亇或多个控制器F与/或一亇多个控制线F1,
所有控制***分为,人工控制***与/或自动控制***方式的F与控制线F1,
或F1包含至少一亇或多个总线控制总线Fn,Fn1,Fnx,Fn2,Fn3,Fny或F1,
或F包含至少一亇或多个总线控制工业控制器,PLC,微机,MCU,DSP或程控器或F,该总线控制总线F1与/或控制器F
或F包含至PLC,少一亇或多个总线控制工业控制器,PLC,微机,MCU,DSP或程控器或F,该总线控制总线F1与/或控制器F,…以PAI2或以PAI合展开结果,可任意组合使用…不具体展开,略。
包含至少一亇与/或多个输出能量与输入能量之间的反馈回授环:3或4或5,或经由包含在人工控制***与/或自动控制***F与控制线F1中,或包含在总线控制总线{Fn,Fn1,Fnx,Fn2,Fn3,Fny…统称标号为F1}电回路中的,电能回输回授与/或(机械回路的液体管路汽液能量回授,机械回路通过动力传递回授),构成能量再利用反馈回授环,在一亇能源***间,或多个能源***间,构成输出能量与输入能量反馈回授环{Fn,Fn1,Fnx,Fn2,Fn3,Fny…统称标号为F1}。
包含至少一亇与/或多个热机***RX,或包含至少一亇与/或多个热泵热机***RBX,整体设计使之适合、良好运用,
使用工质(CO2二氧化碳)R744与/或其它工质,其它工质包含:
1.R717(0,0),2.R1150(0),3.R1270(0),4.RC270(0,3),5.R170(0,0),6.RE170(0,0)7.R152A(0,140)8.R600a(0,3)9.R365mfc(0,)10.R290(0,3)11.R123(0.02,93)12.R32(0,650)13.R401C(0.03,832)14.R401A(0.037,1082)15.R401B(0.04,1186)16.R409A(0.05,1250)17.R134a(0,1300)18.R409B(0.05,1425)19.R407C(0,1526)20.R407A(0,1770)21.R410A(0,1725)22.R413A(0,1774)23.R417A(0,1938)24.R227ea(0,2000)25.R407B(0,2285)26.R408A(0.03,2743)27.R404A(0,3260)28.R403B(0.03,3665)等低污染工质,上述工质,以温室效应指数GWP小的排名在前,型号后括号内,是臭氧消耗指数ODP,如有第二个数字,表示GWP,应以小的排先,即在本GWP排名中,相近者选ODP为0,或数字小的,首先考虑ODP时,以O,及数字小的为优先考虑使用,1-10排名,ODP均为0,GWP≤3,以目前条件,ODP<0.05是可以接受的,即接受ODP<0.02~0.05时,首先考虑GWP小的排名,还应考虑沸点之适用性,及安全组别号,还包括R717加水。
除了各***本身的优化,还将各***之间组合最优化,通过控制***人工与/或自动控制,使各***之间及选择的能源组合最优化互补,从而使集合整体产生了极其明显的技术、经济等积极效果。
能量采集、转化器A,(如蒸发吸热器等),是将各种能量自1输入并采集,或转化,如蒸发吸热器中的汽化工质经吸热膨胀将热能转化产生较高的汽体压力,并使之能比较适B整合器的物理、化学等各种能量整合需求的基本参量特性而设定。
整合器B:整合器B的作用、功能,是进一步附助、推进、调正、整合,使***A+C在加入B后,能正常良好并连续循环运行,如将A的能量适合于C能量输出转化器的要求,将A的液体、汽体的运行与运行方向,液压汽压能的压力、温度等调正到C的要求值范围,使之尽量稳定,各项工况、功能正常,例如,整合器B包含:热泵热机***RBX中的工质气体增压增热的热泵RB,使工质液体连续单方向化运行的输液泵SU,又例如,在热泵热机***RBX中,由于热泵有增压作用,可以使工质连续单向化运行,可以去除输液泵,包含使工质液体进一步过冷化的:或回热过冷管路L4,或回热过冷管路L5,或过冷室h,以及在图5与图6中的储存器CHU,储存器通路U,控制线F1与控制***F,能量反馈回授环等等,例如CHU储存器,除了汽液分离功能外,当需要输出动力、启动、自动控制等时,还可直接从中获取高压汽源能量,从上可见,整合器B的在整***中的部位是各式的,热机***RX中的主件是L1,RJ,L2,L3,而热机***RX中其它部件均归类于整合器B,但是,当L3参与过冷换热时,它又具有与L4,L5,或h等回热过冷换热功能,所以在过冷回路中也包含L3,但同时L3也作工质液经降压汽化的功能,即L3此时具有两个功能,L1为热能输入端(热端),吸收空气热能,使L1内的工质气体膨胀产生高气压,高气压推动热机RJ产生动力,并输出膨胀后的较低压工质气体,L2冷却该低压工质气体(冷端),进一步降低该工质气体压力,并使之液化,使工质液体气化的毛细管与/或(节流阀)L3,液化后的工质经L3,在L3两端产生高低压力差,至出口51,61端口产生低压,再次气化,完成单个循环;输液泵SU使工质液体连续单方向化循环运行,并连续经L1气化吸热产生高压工质气体,则整个***可以连续循环工作,这里将输液泵SU归纳在整合器B中,当L3或过冷室h在多个地方归类出现时,并不表示有多个L3或过冷室h,只代表L3或过冷室h在多个归类中都有功能,并且不影响它们在***中的完整性,仍以热机***RX或热泵热机***RBX的构成与回热过冷回路及功能确定,即本发明中所有的归纳,归类并不影响***的构成内容,具体详见P19的RX,RBX构成及多种方案,及说明书,并参考图5,图6与其它附图,附图说明等。
以下将热机***RX,与热泵热机***RBX的各部件,按A,B,C,分类,并予以进一步说明:
高效多功能能源***优化集合,包括至少一亇或多个能源***,每个能源***包括至少一亇或多个能量输入端1和至少一亇或多个能量输出端2,包括至少一亇或多个能量采集、转化器A,至少一亇或多个整合器B,至少一亇或多个能量输出转化器C,包括至少一亇或多个输出能量与输入能量反馈回授环,
能量采集、转化器A包含至少一个或多个蒸发吸热器L1,包含至少一个或多个冷凝器L2,在L1至L2之间可以截取到热能量,整合器B或包含至少一个或多个输液泵SU,或包含至少一个或多个使工质液体进一步过冷化的回热过冷管路L4,或回热过冷管路L5,或过冷室h,或包含至少一个或多个以及储存器CHU,或储存器通路U,或控制线F1与控制***F,或包括至少一亇或多个输出能量与输入能量反馈回授环,能量输出转化器C,包括至少一亇或多个热机RJ,或者包括至少一亇或多个与热机连接的发电机C2,或包括至少一亇或多个热泵RB,或者包括至少一亇或多个与热泵连接的发电机C2,包括至少一亇或多个毛细管与/或(节流阀)L3,其中,热泵热机***RBX与热机***RX的区别在于,增加包含至少一个或多个热泵RB,因为L3或过冷室h处于热循环的尾端,然后将经热机,冷端后剩余热能由L1通路回收再利用,故归入C中,
这个能量反馈回授环包含在整个循环回路管路中,也可包含在3,4,5等,说明书中其它环路中。
以水源热能为例,热水源经L1冷水源流经L2后,冷热水源将合成一亇等于两者温度和的1/2,简称1/2温度和,在L1至L2之间的热机可以截取到热能量,该1/2温度和的水中仍包含着巨大的未利用而可以再次利用的热能量,简称为剩余能量。
输出能量与输入能量之间的能量反馈回授环包含:3或4或5,它们可以是***循环回路的水,液,工质的管道通路,或与下述包含在总线控制总线中相同的回路,或经由包含在人工控制***与/或自动控制***F与控制线F1中,或包含在总线控制总线{Fn,Fn1,Fnx,Fn2,Fn3,Fny…}电回路中的,电能回输回授与/或机械回路的液体管路汽液能量回授,机械回路通过动力传递回授,或能量反馈回授环包含在整个循环回路管路中,构成能量再利用反馈回授环,在一亇能源***间,或多个能源***间,构成输出能量与输入能量反馈回授环,能量反馈回授环包含:3或4或5,
上述蒸发吸热器L1,即是能量输入端1,而图5,图6中的511,512,611,612即是两个不同的能量输出端能量输出端2。本发明定义的储存器通路U,当储存器与管道管路合为‘一体’时,其与其它任何两者的所有过渡空间之任何实物与物质即为储存器通路U,即始终存在无论大小的储存器通路U,本发明定义的控制线F1,当控制***F与控制线F1合为‘一体’时,其两者的所有过渡空间之任何实物与物质,即为控制线F1,只是尺寸,空间极小,即始终存在尺寸,空间无论大小的控制线F1。各部件详细介绍参见其它部分的进一步描述。
能量输出转化器C,在已由A、B、处理之后提供良好的工况参数后,由C转化为所需的能量例如动力、电力等,例如C可以为各种热机,将热能转化动力,如镙扞膨胀机,汽轮机,汽动机,汽马达,热泵动力机,斯特林热机等,或它们与发电机相连,进一步将热机的动力转化为电力输出。
本发明涉及一种可完全循环再生,环保的能源***的优化集合,涉及热机(或热泵热机)***与/或发电机,对能量转化及***的优化,及至少一个能源***或多亇能源***串联与/或并联,特别是当多亇能源***串联时,串联时总能效比COP提高为COP1*C0P2,例如,第一个***能效比COP1为50,第二个***能效比C0P2为80,总能效比COP为乘积值50*80=400!本发明采用的自然界能源,例如水源温差能,可以完全不用人工制造生产的能源,其能效比COP远大于1,串联与/或并联使***总功率提高,使单个***功率大小适合于规模制造,维护检修方便,成本降低,元部件通用化,标准化。整个***集合m之中,各个***可以有各自的输入端口1n,1n1,…1nx,…1ny,及各自的输出端口2n…2nx…2ny,即由多个***构成的集合m,其中各个能源***可以相同或不同,各自的能源可以相同或不同,例如有水源能量,有空气热能,有浅层地热能,恒温层地温热能,有太阳热能,有利于形成互补优势,详参见附图说明与图9。
能效比是指输出能量(或功率)/输入能量(或功率)的比值,通常输入能量指为人为、人工能源的消耗值,例如电网电力消耗值,在本发明中通常为零,即完全无人为、人工能源的消耗,此时总能效比COP趋向无穷大,水力发电就是最真实的实例,此时,总输出功率,能量密度,成本才是最重要的。
选择适合的输入能源(能量)和输出能源(能量)或最佳组合排列能源(能量):
每个能源***包括至少一亇或多个输出能量与输入能量反馈回授环3、4、5,(参热机***),用以回收未利用的能量,例如热能,提高***效率和能效比,及包含至少一亇或多个控制***,即包含至少一亇或多个人工控制***与/或自动控制***F与控制线F1,可包含至少一亇与/或多个总线自动控制总线,并包含至少一亇或多个与之相应的总线自动控制工业控制器…等,功率密度、输出功率和效率及稳定性均激增,当控制***或一亇或多个人工控制***与/或自动控制***F与控制线F1或总线自动控制与工业控制器用于人工与/或自动控制选择适合的输入能源(能量)和输出能源(能量)或最佳组合排列能源(能量),使各能量及***之间达到最佳发挥及组合最佳效果,例如选择水力发电与水电站水库的水温差发电二种能源输入相结合,仅水力发电与温差发电的双发电***,电站功率可为原水电站的450%-750%!最高可达1000%,因为我国水电占20%,美国占40%,故而可使人类能源、电力非常经济地至少扩容90%--300%。
同样,利用本发明用于海水温差发电,较已有技术更环保,高效率,本发明采用R744工质及本发明高效率热机***,或适用于R744工质的所有其它热机***,可获得高效率或较高效率与全面环保等性能的提高,可完全循环再生、完全环保、能量密度较高、无臭氧破坏、无温室汽体排放、无毒性、安全性高、成本低、热交换器面积与热交换效率增加,发电输出效率至90%~97%,工业实用性高、低重量,小体积,高强度,易于维护保养,易于清洁L1,L2与***结垢,可制造超大规模化的能源、电力***,即除了海水温差发电平台等与其原固有的缺陷外(参P1),当采用到所有种类的海岸线位,可以在相当程度上克服海洋中海水温差发电平台在可靠性、工程、安装、维护、成本、经济性、商业化、等各方面先天缺陷,可以利用到本发明所有优势,例如,由于本发明热机改进的热交换器面积与热交换效率增加,可大为减少抽水量,提高发电输出效率至90%~97%,(详参P11~12:本发明用于海水温差发电…及P80技术改进所介决的问题和取得的效果和用途,产品,方法等优势…说明书其它关于***所有部件的改进与组合,能源组合,安装组合…各种相关说明介绍)。
另一种水温差发电***:采取开式循环,即真空蒸发法,慨称为***ZKX,见图19。例如,将水源表层24℃左右的温水,引进压力为0.031兆帕的真空锅炉,因压力突然大幅度下降,真空锅炉中的温水立即变成沸腾蒸汽(为提高热效率,可以本说明书中所有方法将水加热),推动汽轮发电机发电,然后用水源深层的冷水冷凝蒸汽,并送回水源或下游水中(同原水温差多次发电与提水储能发电),真空以真空泵抽气获得,ZKX包括:真空锅炉197,进水控制阀191,降温进水口1914,降温进水控制阀(或出水控制阀)1916,(由F,F1控制,或节流阀或L3控制),进水泵或出水泵,真空泵1913,发电机,热机RJ(或汽轮机等),均由F,F1控制(或本发明提到的其它汽动元件:汽动机,汽马达,透平机,镙扞膨胀机…),慨称:元件QUG,还包含除RX,RBX构成件之外的,所有与ZKX相关的控制***F,F1,其它相关方法,能源组合方法,安装位置与方法,元件,装置,产品,等,真空蒸发法,由于蒸发引水量较少,耗能少,除原安装方法外,可引水至d位安装,比较方便合理,另外,可同时结合原水温差发电,真空蒸发的补水源及加热,可用到本发明中所有方法与能源,包含水源热能的循环回收再利用等,不同温度水的都可发电,不同温度水的沸奌,参说明书,及图-图,附图说明等介绍,同样本发明中所有水源温差发电及海水温差发电所提及、涉及相关内容及所有方法,含各种能源排列组合方法,热能源回收再利用,安装位方法…等,都适用于***ZKX。
海水温差发电的安装位置与方法(包含所有种类的海岸线位或江河水进入大面积水域的岸线位形式,借助海洋中任何一种设施为c位,如油井平台):
有几种条件,一是所有陆上水源的入海口附近(含海洋以外的陆上,山脉,岛屿),为了描述方便,以平面中的北南东西叙述,例如:江河自北向南,经中间的东西向的海岸线入海,以海岸向南为界定为b位,向北的江河范围为a位(c位岸线除外),江河水面东西两侧,以海岸线为界向北的东西两岸上面积,东西两岸各方(或圆)1-2平方公里内(或2-5,5-10,10-20,10-20,20-30平方公里),定为c位(c位内,江河边岸线水域定为上游侧),含该c位的岸线(包含c位的海岸线水域,定为下游侧),除a,b,c的陆上为d位,(所有岸线的水域下,及该岸线水下侧面,宜安装L1,L2,当有江河水源或海水,洋流流动时,特别有利于吸收热能,)对于陡峭的海岸线,深海冷水源容易近距离取得,比在海洋中迠平台容易,迠造与成本都有利,这样,该种海水温差发电,从安装与性能,兼有陆上与海洋的两种特性,例如我国的洋山深水港(码头)与世界各国的深水港(湾,码头等),又例如各国岛屿,台湾,连陆地的长岛,以及一些海峡,是极为有利的发电所,它们可以其引桥,引岸,港区码头陆上,连陆地的长岛,定为c位,c位之外的大陆为d,海洋为a,b位,对于独立于海洋中的岛屿,岛屿兼定为c(适合于安装***的有利面积,面积同上),其余定为d位,海洋定为a,b位,对于海峡,其岸线陆上的1-2平方公里为c位(或2-5,5-10,10-20,10-20,20-30平方公里),其余陆地为d位,海水为a,b,本处的a,b,c,d与其它a,b,c,d同义等价,故该类海水温差发电的安装位置与方法,同原陆上方法及排列组合,本发明同样可用于与陆岛等分离的海洋温差发电。
控制***,即F+F1,包含控制器F与控制线F1,所有形式的控制器统称标号为F,所有形式的控制线,统称标号为F1,此为定义,凡与此冲突予盾者,以此为准:
控制***,分为人工与/或自动控制方式,总线控制方式,它们都包含控制线与控制器(工业控制器与/或微机),工业控制器的优点是,编程较为简单,使用方便,硬件设计比单片机简单,几乎所有的工业控制都能用到,比如可编程逻辑控制器PLC。
其中的总线控制器:总线控制即集中控制方式,即有集中的F与F1,有人工与/或自动控制方式,例如:总线控制器主要包含总线控制总线{Fn,Fn1,Fnx,Fn2,Fn3,Fny…统称标号为F1},包含导线回路与/或机械回路(例如管路内的能量、热能与机械力的传递,回输,回授等),传感器、执行器;?由工业控制器与/或PLC,或工业控制器,微机,MCU,DSP或程控器或F发出控制指令,通过总线控制总线,执行器,完成控制功能,总线控制方式,包含电控与/或机械控制,包括温度传感器,如感温包,热敏元件,热敏电阻,热敏晶体管,热电偶等与温度敏感的元件测量温度,用压敏元件,如压力传感器,压力阀,可控压力阀(电控或机械控制),过压保护阀,过压截止阀,压敏电阻,半导体压敏传感器等感知,测量工况参数,并传递至F,由执行器,如机/电控制器,继电器,截止阀,泵,电机等控制整个***,
总线控制方式的优奌是可控制参数多,***简单,控制线相对较少较集中,如时分制控制与机械控制,通常最少可只需要一个电回路与/或一个机械回路,较全面,性能好,且成本低,控制***可有几种形式,统称标号为F:人工与/或自动控制方式,总线控制器(工业控制器与/或PLC等),本发明涉及方法和产品,装置及用途。
输入和输出各种能量,通过人工控制与/或自动控制,选择适合的输入和输出或组合排列能量,当通过控制***,即人工控制与/或自动控制,使各能量及***之间达到最佳发挥及组合最佳效果,例如空气热能大时(温度较高或较低时,较水源温差更大时),空气热与水源热之间获得比单纯水源温差更大的温差能和总能量,来源极为广泛,无处不在的兼价浅层低温地热源与水源热的组合,水源温差能发电前后的多次发电…等,热能,温差能,水能,空气能,太阳能,风能,燃料热能,余热,附注中的能源,及本发明能源编号:N1~N26的能源,…,都可以由总线控制器,即集中控制方式,通过人工与/或自动控制方式,选择能量最大化,最优化,选择不同的能源输入与/或输出方式完成。
可不消耗有价能量,能量本身不消耗弗用,用于低成本能源,电力,热量,制冷,动力,运输工具,设备等广泛用途,根本介决能源、环保问题。
属于可循环再生环保能源,涉及在有能级差、能量差、温差的能源获取,高性能热机,涉及可循环再生,环保能源、电力、固定动力、可移动动力的方法和装置及用途。
本发明方法和装置及用途是一个经过优化、组合的优化***的集合,本发明可从根本上介决人类低成本获取可完全循环再生,环保能源的问题。
可使人类能源、电力非常经济地扩容90%--300%。
以上温差发电量与效率数据,经过经典、严格、科学的工程设计与计算,以及部分工程模拟实验,具有一定程度的可靠性与准确性。
本发明文中提及的方法,包含其中的一个与/或多个方法,以及各方法间的排列组合,
本发明文中提及的装置,包含其中的一个与/或多个装置,以及各装置间的排列组合,
本发明文中提及的用途,包含其中的一个与/或多个用途,以及各用途间的排列组合,
本发明文中提及的原材料、工质,包含其中的一个与/或多个原材料、工质,以及各原材料、工质间的排列组合,
本发明文中提及的工质管路管道,包含其中的一个与/或多个工质管路管道,以及工质管路管道间的排列组合,
本发明包含符合独立权利要求六类组合方式及它们的排列组合:
即至少符合独立权利要求的六种组合方式的相关的内容,以及相关的内容的排列组合,
本发明本发明包含六类组合方式的内容,以及相关的内容,以及相关的内容的排列组合,并在***集合中相互关联。
本发明文中提及的能源,包含其中的一个与/或多个能源,以及各能源间的排列组合,可以使用本发明附注中能源编号为N1~N26的各种能源,能源组合分组编号为A1…26的各种组合与可产生排列组合的结果,N1~N26编号的能源排列组合结果,慨括为:A1…26,或∑A|1 26,能源编号中的能源及说明书中提及的一切能源、水源能、空气能、地热能与其它能源…,各种能源间,根据已有技术与本发明说明书,都可以相互转化,例如热能转化为动力能,动力能转化为电力,电力转化为光,热,动力,光电转换…,都是相关联的,而在本发明中,各种热能源的组合,更可直接利用其热能,都是相关联的,只须按总能量最大,总温差最大,利用最直接,最方便,最就近,最实用,最经济,就可以及予以确定,排列组合的结果,一个普通的掌上计算器可给出结果,是已有的普通数学问题。
或包括至少一种或多种工质R744与/或其它工质,
或包括至少一亇或多个微(管)通道与/或常规管道,或工质管路管道,或换热器,或平行流微(管)通道或平板微(管)通道,或平板通道…,可大幅降低成本,
本发明的通道主要指的是热交换器,管路管道等,因为它们是承受压力的主要部件,也包含其它整***的部件,如热机,热泵,压缩机,输液泵,毛细管,节流阀,压力阀,及一切与水,液体通道,或水,液体压力有关的另部件,本发明高效多功能能源***集合,或者包含至少一个热泵热机***RBX。
本发明设计的热机***RX,经过全面优化设计与集合,并主要使热机***完全适合于所选用的低温R744制冷剂,除了优良的热/机械转换效率外,全面彻底地介决了以下多方面关键问题:环保ODP=0,GWP=1为最优,臭氧破坏为零!温室汽体增加为零!对于超大规模的能源工业等广泛用途,完全环保、无毒性、可靠性、安全性、无易燃易爆,工业实用性、经济性、商业、利润率等是头等重要的,是其它任何制冷剂无法相比的,只有这样才可能得至大规模的利用发展,特别适合于水源热能合,如发电,动力,能源等。
涉及超大规模的能源工业,及商业、民用、军用等,其使用规模量将是所未有的,
本发明方法和装置,是一个经过优化、组合的***集合,优化热源组合、提高总能差组合、提高吸热效率、设计优良的高性能热机,提高热机效率与多种优势、选取适合本发明热机使用的、全环保、高安全、经济的制冷液、优化***参数……
发明内容方法有,非常高效率、经济地利用低温差能源、能级差能源,用以产生电力、动力等,并可产生千万千瓦级以上的能源、电力,以及构造相关装置,能源自身完全无弗用支出,完全可循环再生、环保,完全能量守恒。
发明内容方法有,提高能源的收集、转化、发电等的经济性,降低成本,提高技术性能,安全性,环保性能,可靠性、工程可实施性。
包含温差在0.5℃~20℃或20℃~60℃或60℃~98℃或98℃~250℃或250℃-550℃或高温550℃-5000℃范围的的各种中、低、高温温差能源或余热用于产生能源、动力、发电利用,如地热源、太阳热能、太阳聚焦热能、其它热能等。
可循环再生,环保能源、电力、固定动力、可移动动力的可靠方法。
以下是发明内容的较具体的说明:
特别是0.5℃~20℃或20℃~60℃或60℃~98℃温差能利用,如下所述,可高效地输出巨功率,如水温差发电。
本发明在水力发电站中,结合多
种热源,通常较多利用的温差能范围:0.5℃-550℃,通常是仅8℃~10℃,10℃~12℃,12℃~15℃,15℃~18℃,18℃~20℃,20℃~24℃,24℃~28℃,28℃~32℃,32℃~36℃,36℃~40℃,40℃~45℃,45℃~50℃,50℃~55℃,55℃~60℃,60℃~65℃,65℃~70℃,70℃~75℃,75℃~80℃,85℃~90℃,90℃~99℃,0.5℃~20℃或20℃~60℃或60℃~98℃或98℃~250℃或250℃-550℃或高温550℃-5000℃或0.5℃~550℃的温差能,
一种高效多功能能源***集合,本发明方法和装置其特征在于:本发明热机发电***装置,用于水力能与温差能双能,产生发电与/或动力输出,设计整个电站,发电功率(或动力)为原水电站的101%-750%,通常仅15℃的温差能,为450%,具备其它条件时,最高可达750%~1389%,在利用相同的水资源条件下,获得令人惊奇效果,具有巨大的经济、商业、环保、减排放、社会效益。
发明内容方法有,
利用原来已有设施、设备,在原来已有设施、设备基础上建造或与原设施、设备同时设计建造之***,大幅提高原设施、设备的利用、能源、电力产出率,可以使之成本大为降低,更适合工业实用性。例如,在原有水力发电站基础上建造或与水力发电站同时设计建造之温差发电与水力发电的双发电***,可大为减少基建设施、电厂设施的每千瓦单位投资成本。
本发明发电装置的每千瓦(时)成本:
与火电比较,电价运行成本为火电成本的1/3-1/10!建造总成本为1/2--1/3。
与水电比较:电价运行成本为水电成本的1/2-1/5!建造总成本为1/2-1/5,
本发明可与水力发电站同时设计建造或在原有水力发电站基础上建造。
在有水位落差的水源中,例如水库、水电站,其它江、河、湖等,完全不使用抽水泵,使温差发电效率远大于海水温差发电的30%。
设计输液泵约耗用0.2%~5%***输出电力,所发电力几乎95%~99.8%以全部用于输出供电,
综合评价、其经济效益、安全、可靠性、环保、成本、设计、施工建造、工程可实施性等各个方面均远优海水温差发电。特别由于水电站均设有多道防波堤,相对海上的狂风巨涛,工程、技术及施工、维护、补给要容易得多。(详参下述热机或热泵***构成,及实施例一等)。
当同时采用了水温差能或与空气热源组合时(尤其当空气源温差大于水温差能时),较单一水力发电,提高至约500%-1389%的总电力输出!显然,具有巨大的经济、商业、环保、减排放、社会效益。
水源组合能源及可优化结合水源的能源有,
水源结合空气源,太阳聚光阵能源,太阳热能,浅层低温地热源(或其它热源),或水源分别结合前述几种能源,或空气源与浅层低温地热源同时结合水源,或前述任意组合排列多种组合方式(见以下详细组合排列),分别再次结合水源多次发电(或产生动力、能源):
空气热能(可以包含太阳热能,太阳聚光能,及本文中提及的各种热源),采用本发明能源编号N1~N26的能源,以及能源组合的分组编号为,A1…26的组合(P),除了性能外,一个重要因素是,就近方便地获得高性能能源,空气热源,除了能源巨大之外,还有无需能源弗用和各种限止,例如,在使用本发明高效率的热机***时,以及喇叭口迎风管(P35),由于可高能效比地吸收周围巨大空间的空气热能,并不断有不同比重的空气补充,但是它缺少、难以在就近找到不同温度,能量大,且温差大的两个空气热源,即同时、就近存在一个冷端源与另一个热端源。但是,空气热能与水源温差结合使用,总是会有较大的,温差范围不小于8℃~65℃的温差能,通常多为10℃~65℃的温差能!主要是因为水源不有不同的温度层面,空气温度总是能找到不小的温差,当空气温度上升较高,如25℃~65℃时,或下降至5℃~-50℃时,对水温差都显著减大,因为水温度范围一般在,上层25℃~0℃,下层在5℃~15℃,空气源与水源总有较大的温差能可用,水源热能量、热容量特别巨大,且与空气源间的温差较大,并可不分昼夜与季节地保持与水源热间总有温差能可利用。又如,当水源与空气源温度下降时,如空气温度下降至5℃~-50℃时,水温度范围在0℃~5℃,或5℃~10℃,它们与地热,浅层地热,恒温层地温热能,(或其它热源)的温差反而上升了,水温差在各季节较为稳定,有一定恒温性,且上下层有不同的温差。
获取空气热能的优化方法,参见喇叭口迎风管(P35),P25-28微(管)通道(或称微通道、微管通道),热交换器之后说明。
水温差剩余能源与其它剩余能源多次发电、产能(或产生动力、能源):
而且水源利用前后,可以多次发电、产能,例如水电水库中发电前的上、中、下层的不同温度与空气热配合产生的不同温差,可以分别发电,水力发电后,或温差与水力双发电后的出水(即经过水温差发电的,冷热水调合至中间温度,或同时再经水重力发电的水),仍可再次发电:水温差剩余能源组合能源,水源温差剩余能源结合空气源,太阳聚光阵能源,太阳热能,浅层低温地热源(或其它热源或本发明能源编号为N1-N26和能源组合A1…26的各种热源),当其它能源温度高于水温差剩余能源时,再次发电后的水温会提高,反之下降,这里定义为:水温差剩余能源与其它剩余能源多次发电、产能(或产生动力、能源),慨括为:剩余能源)
优势最简归纳为:A.扩大、提高温差能量B.增加能量源及总能量C.多次产出能量,增加能量,D.降低成本E.提高环保等性能,安全性等F.提高可循环再生性,G.通用化,标准化,单元化,模块化可简称为优势A.B.C.D.E.F.G.…,部分能源组合及优势,例如安全组为A1最高组级别,冷剂完全不用回收,因R744制造产生完全来自于分离大气,对环境CO2增加量为零,臭氧破坏为零,温室汽体增加为零,环保ODP=0,GWP=1(GWP=1表示温室汽体增加为零)为最优级,在本发明改进***中使用R744,其可靠性、安全性、易燃易爆、毒性、超低成本、吸热性能指标、使热机***RX转化效率、其它综合性能指标、工业实用性、经济性、商业、利润率等,均优于已有技术中,国内外常用的其它工质,各类优势详见本发明P89-82及其它介绍。
同样原由,可优化结合水源的能源有以下邻近水源的,各种冷端源、热端源:浅层兼价低温地热源(浅层地热随处可开发)、恒温层地温热能,太阳热能,太阳聚光能,以下邻近水源的各种热端、冷端源:森林中、森林上的冷端、热端,(N16).山脊与/或山谷口两侧中的,阳面,阴面的热空气源,冷空气源,(含空气高度不同,不同的季节风流经产生的热空气源,冷空气源)、高空冷空气源,与平原、低空之间之温差能量,阳光玻璃管道,阳光玻璃房…等,(N17.)大楼,山体,自然物体,高山两侧阳面,阴面的热空气源,冷空气源、等有依托的上述所有物体之上建造,使用阳光玻璃管道,阳光玻璃房,安装,使用本发明太阳能聚光阵列热源的阵列单元与/或其它太阳能源装置,如太阳能热水器,阳光玻璃管道,阳光玻璃房…等,获取热能。
阳光玻璃管道,阳光玻璃房,产生上升热空气能,(使用隔热或双层真空或双层玻璃或多层玻璃),管道底部采用可控制进气量的窗口与/或气泵,以控制进气量及管道上的最高气温及气流量,管道底部涂不反光的黑色涂料,增加吸热量,其中阳光玻璃房,或阳光玻璃管道,与住房间还可设一隔热门及可控风管,或另内设一小玻璃房,可兼作取暖,烘干,晾晒,晒太阳,居往之用,所有可依托的物体之上,或本发明列举的方法和物体之上,包括水电站,或水源的a,b,c,d的组合展开例安装位,阳面,阴面的两个侧面之间,或与空气,或与水源等之间的温差能,含阳光照射的阳面,与照射不到的阴面,慨括为阳面,阴面,并同时使用阳光玻璃管道,阳光玻璃房,安装,使用本发明太阳能聚光阵列热源的阵列单元与/或其它太阳能源装置,如太阳能热水器,阳光玻璃管道,阳光玻璃房…等,及本发明提到的太阳热能利用方法等,用以取得热源获取热能。
有工业、商业价值的热源,如余热。
热能源高品位回收装置与方法(含储能):
作为一种热源,作为能源高品位回收方法,获取任何一种余热、弗弃的热能,最大热能回收为原温度值的85%-99%,理论或极端条件可达99.8%,例如,原排气口处的最高温度为450℃,视换热器性能定,回收温度为449.1℃~445℃,445℃~382℃!对于能源工业有重大意义,可用于任何一种含余热、弗弃的热能的合与装置、设施,含天然热源之中,作能源高品位回收再利用。
改进的变容积式换热器(参图12,P71说明):
使用热端进口与冷端出口的交换容积,由小逐渐变大的渐变容积式换热器,或在接换热器之前加入一段小管径的管式换热器,或换热器由小容积串联中等容积再串联大容积,或小容积串联大容积,各不同大小容积换热器连接口,具有不同温度,即变容式换热,使排气逐步降温,换热出气逐步升温,可获得最高温度的回收,即高品位热能,这是很重要的能源高品位回收方法,只有高品位能源,才能获得高效率的功率转换,例如热机,或使用变容积式换热器,以发动机为例,发动机出口处先接入一段管口面积为原排气管(即***)1/3~1.0(或1/2~1.0),长度为原排气管长1.0~3.0(或0.1~5.0)的管式换热器,而后接入的换热器单向容积为原排气管扩容部分的1.0~10倍,即使排气总阻力与原相同,或原总阻0.3~2.0之间,热交换冷端源升温后的出口,为近发动机出口处的管式换热器,或串入一取隔热的谐振***(或换热器),或二个至n个并联的***,使其第一个的进气量传至n个***的气量,由F控制,即为可变容积(原理同管笛变容变频),可变频率(使其频率与排气频率谐振)的***,使排气效率提高,即为变容换热提供良好换热条件,进一步提高换热效率,本方法可用于本发明温差发电的热端换热,冷端换热,以及对热端水,空气热源,换热后未利用完的热能,以及冷,热端水(空气)出口混合热能的回收该方法用于火力,核电,热力发电站,水泥厂,炼钢,炼焦,炼油,高温炉,锅炉…等所有低,中,高温行业余热回收,即获取热源,将较一般热能低品位回收利用,效率有大幅提高,用于发电时,热效最大。
上述对换热器的变容积改进方法,可改进的换热器有:改进的平板通道,扳式,可拆卸扳式,镙旋扳式,板壳式、扳束体式,扳式体式,管壳式,壳扳式,扳翅式,管翅式,或容积式等换热器,或套管式换热器,作为实施例;可获得最高温度的回收,即高品位热能,方法同上。例如,将余热、工业余热、弗热或汽车发动机排气口的热能,通过换热器的一个通路向空气排放,另一个通路则吸进空气(或水),至空气出口处的空气(或水)可获得的加热,该热空气或热水,可用于汽车进气空气加热,或热空气,热水作为一种热源,或向储热器储存热能,此时,发动机等热源与热源自身的中心散热,设置管道外壳(对空气隔热)进行散热,该外壳散热管道通,也并入上述排汽排热管道,与排热一齐回收,即所有热能都进入换热器换热,根据各部件对降温散热的要求,分换热器相近的温度段口进入换热,以满足所各部件对降温散热的要求,例如某部件要求温度120℃,则从100℃左右的换热器端口进入换热,所有回收通道管道,通道均对外界隔热,换热器为可拆卸或可清洗,包括本发明所列明、包括的所有换热器,换热器面积,容积,阻力符合原***要求,或放有余量。
人工冷端:利用负压,使水在-20℃(水中加其它溶介物,如盐、糖等,降低冰点)至99℃低温沸腾蒸发,超细微雾化水,……
随处可开发,低成本的,资源十分丰富的空气源热和中、低温地热:
与已有技术不同的是:本发明方法和能源***装置,可以经济地、非常高效率、高能量密度、大功率地,利用特别低的温差能源,特别是0.5℃~20℃或20℃~60℃或60℃~98℃的低温差能源、低能级差能源(可直接利用,在有必要时,可将其转化为温差热能或其它能源利用),或者与水源温差能结合,用以产生电力、动力等,可以较高效地、高功率密度地大功率地利用温差能源产生电力、动力。热能范围为0.5℃~20℃或20℃~60℃或60℃~98℃或98℃~250℃或250℃-550℃或高温550℃-5000℃或0.5℃~550℃
结合本发明改进的各种能源将有更大的能量输出,它们有:水源热同时采用空气热源或地热能源,或同时采用空气热源与地热能源,空气源结合水源,或空气源结合水源多次发电(或产生动力、能源)。
人工冷端:利用负压,使水在-20℃(水中加其它溶介物,如盐、糖等,降低冰点)至99℃低温沸腾蒸发,超细微雾化水,太阳光聚光阵列热源,飞轮储能,而且技术难度并不太高,是可应用的一种高效率储能器,高温储能器的热能,容器储存的热能:水或冰或冰加水或天然冰季节冰储能,
高温储能器,山脊的两亇热、冷端面,高山、大楼等有依托的高空,与平原、低空之间温差之冷端、热端能量,利用宏吸管道大热容的冷端或(热)端储能器…详见后述。
本发明的热机***RX,热泵热机***RBX,获取温差能发电,另一种水温差能发电***,采取开式循环,慨称为***ZKX,参P12另一种水温差发电介绍。
热泵热机***RBX构成:(热端)蒸发吸热器输出端→热泵(或称汽体增压泵)→热机→(冷端)冷凝器→输液泵→毛细管(节流阀)→(热端)蒸发吸热器输入端,形成一个闭合环路,又例如,在热泵热机***RBX中,由于热泵有增压作用,可以使工质连续单向化运行,或者可以去除输液泵,即(热端)蒸发吸热器输出端→热泵(或称汽体增压泵)→热机→(冷端)冷凝器→毛细管(节流阀)→(热端)蒸发吸热器输入端,形成一个闭合环路,根据设计要求,***的热端蒸发吸热器输出端→热机之间,可以去除热泵(或称汽体增压泵),蒸发吸热器输出端→热机之间,用液管直接联接,在汽体链路节奌上,可并联或串联储汽/液罐,以增加汽压稳定性,并将汽液自动分离,防止液击,例如在冷凝器至输液泵之间串联或并联储液与/汽罐,为提高热机***效率,可将热泵的汽体增压比P2/P1降低至1.0-3.5,当P2/P1等于1.0时(高压P2,低压P1),可取消热泵,有实验数据表明,此时吸热能效比趋于3.0*1012-3.0*1014最大值,但如对工质气体有有增压,增温要求,例如工质气体要增加1℃~35℃,则仍需保留热泵。热机***需对毛细管(节流阀)过冷。
本发明的热机***RX构成:
包含热端)蒸发吸热器输出端→热机→(冷端)冷凝器→输液泵→毛细管(节流阀)→(热端)蒸发吸热器输入端,形成一个闭合环路,当对工质气体有增压,增温要求,仍需保留热泵,或RX包含(热端)蒸发吸热器输出端→热泵(或称汽体增压泵)→热机→(冷端)冷凝器→输液泵→毛细管(节流阀)→(热端)蒸发吸热器输入端,形成一个闭合环路,一亇完整的***,RX或者可以去除输液泵,即或者可包含热泵。
缺少热交换器例如缺少热端)蒸发吸热器与/或(冷端)冷凝器与/或输液泵与/或毛细管(节流阀)的单一膨胀动力产生器的热机部件,则称为热机。本发明的热机***,称为热机***RX、RBX,其它非本发明的热机***,统称为热机***。
输出能量与输入能量反馈回授环:
热机中的热能,及经冷端冷却后,液管中末完全利用的热能,经热机→(冷端)冷凝器→输液泵→毛细管(节流阀)重新回授至(热端)蒸发吸热器输入端,再次被利用,并提高效率与能效比COP,或由水,液,工质管路,或与下述包含在总线控制总线中相同的多种回路,构成包含至少一亇或多个输出能量与输入能量之间的反馈回授环3或4或5(系非总线控制通路),或经由包含在人工控制***与/或自动控制***F与控制线F1中,或包含在总线控制总线{Fn,Fn1,Fnx,Fn2,Fn3,Fny…}电回路中的:电能回输回授与/或(机械回路的液体管路汽液能量回授,或机械回路通过动力传递回授),构成能量再利用反馈回授环,在一亇能源***间,或多个能源***间,构成输出能量与输入能量反馈回授环(参图7-9)。
本发明热机***,它包括至少一亇或多个过压保护阀,置于热机***、工质管路通道、热交换器等处,输液泵,或***所有通道元件上,在过压时泄放工质,或由F,F1控制的可控压力阀,提前泄压,,提高安全系数。
在本发明专门优化设计的热机***中,通过大量的方案试验与参数设计,反复兼顾,热机***设计并使之适合选用的R744,***表现出最优良的性能:换热器上下高度内的最高平均温度约23℃,此时的最大压力为61.44bar,与使用R410A的42bar仅相差1.46倍,在制造上不存在困难,(热机转换效率高,输出功率大)热机的效率达极大值,选用适合使用的低温R744制冷剂,除技术性能外,臭氧破坏为零!温室汽体增加为零!对于超大规模的能源工业等广泛用途,完全环保、环保ODP=0,GWP=1为最优,无毒性、可靠性、安全性、无易燃易爆,工业实用性、经济性、商业、利润率等是头等重要的,是其它任何制冷剂无法相比的,只有这样才可能得到大规模的利用发展,特别适合于水源热能合,如发电,动力,能源等。
设计热机的P2/P1=1.0-100,P2-P1=0.1-250bar,热机***需对***及毛细管(节流阀)过冷,即用热机***中温度最低的管路段,引长并与毛细管(节流阀)并行焊接过冷,向毛细管(节流阀)吸热,或用水源冷端吸热!(P23过冷方式)。
热机输出动力轴与发电机轴相联带动发电机,可用发电输出电力。
带动发电机的热机用于发电,使用于用电均合。
高效率低温差热机***,在热源使用外界热源时(非人工制造的热源),由于热机吸取仅4.7%的能量(冷端与热端温差为Δ15K时),其余热量能均回流至蒸发吸热端。而吸热端吸收的热能能量对于热泵的耗能而言,也仅为总循环可获得至少1.1-3.0*1012!倍的功率增益。通常比较容易获得50-3.0*1011倍功率增益。而当吸热循环***已吸入蒸发吸热器内工质汽体的热能温度增温趋向设计范围=-20K-0.1K时,该***的吸热能效比可达3.0*1012(当热泵的高压P2-低压P1趋向零或最小值时,***不采用增压压缩机,即节流阀输出的工质液体气化吸热后,可以不使用增压压缩机),热机效率η|(Δ15K)=1-Ta/Th=4.7%,Ta是冷端绝对温度,Th是热端绝对温度,该(Δ15K)是外界热源的热端与冷端的温差值。特别是使用水源热能,并且不采用水泵时,整***效率可达最大值。(例如水源存在位差能,冷热端水源自动流动时,而当耗能的工质液体输液泵由***发电供给时,***为一个‘无能耗’的能源供给器,它消耗的仅为自然界中无穷尽的温差能,就如同水力发电一样),热机***需对毛细管(节流阀)过冷,工质液体输液泵耗用整***约0.2%-5%的能量,即热机***RX对总发电量的利用效率为95%-99.8%,远高于海水温差发电的30%!
在温差Δ15K条件下原水电站压头100米,(高的可达200米压头,水温差也更大),由本发明温差发电可增加3.845千瓦时,连同原水力电1千瓦时,共发电4.845千瓦时,即发电量为原来的484.5%!获得令人惊奇的技术与经济效应,热机效率η|(Δ15K)=1-Ta/Th=4.7%,蒸发吸热η=|3.0*1012。
将热能转化成动力的热机***与热机种类:
本发明中,热机***与热机也可使用包含本发明中提及和其它任何一种或多种热机,镙扞膨胀机,汽轮机,汽动机,汽马达,透平机,外燃机,内燃机,蒸汽机,如斯特林热机,布雷顿循环热机,…等。
如用于发电,本发明热机动力轴带动发电机发电。
本发明优化设计的热机***RX、
RBX中,设计并使之适合于热机***RX、RBX使用低温R744制冷剂,大幅改善整个热机***的效率,完全环保、环保ODP=0,GWP=1为最优,无臭氧破坏、无温室汽体排放、无毒性、安全性属A1级,工业实用性高、成本低,且R744的价格仅为R134a的1/30-1/50!对成本控制意义重大,总体性能价格具极其明显的优势。适合于水源温差源,在水源热能发电、动力、能源的应用,控制热端热交换器的平均水深,水源温度一般不超过30℃。但若跨临界使用,则温度使用范围可达-56℃~800℃!且高度安全这是其它工质不可相比拟的,上述问题在世界规模级应用是扱为重要的。
国际上,海水温差发电,均采用R717(氨气ammonia),但存在安全性属B2级,有毒、易燃、易***,而通常的热泵在使用R744时遇到的问题是,处于跨临界循环使用,高压P2将达160-170bar!而且能效比也不高。
在本发明优化设计的热机***中使用R744,换热器上下高度内的最高平均温度约23℃,此时的最大压力为61.44bar,与使用R410A的42bar仅相差1.46倍,在制造上根本不存在困难,若使用其它各种工质热机内部高低压差P2-P1,仅1-18.6bar,为目前的正常范围(相当于R410A的P2高压42bar的压力工作范围,故而工程上并无太大难题。)
在本发明优化设计的热机***中使用R744,克服了其在通常热泵应用中压力高达160-170bar,效率不高的缺陷,完全避开了R744在跨临界使用,使液化条件充分满足,同时较高的压差P2-P1为18.6bar,使热机处于最优的热能→机械能转化工作条件,并对毛细管(节流阀)过冷,效率达最大值,并得到全面环保,安全,毒性等整体性能上的提高。
水温差发电的温差,一般仅有12℃-18℃,回热过冷性能对充分液化,充分汽化,提高吸热量的影响,直接影响电力输出效率,故应尽可能提高、改善它的性能,
利用较好的回热器迴路,还可以更多的回收利用热机未利用的热能(L5)和冷端水源中的未利用热能(L4),L3,L4,L5,h回路组成的回热过冷装置,即本发明中另一种能量反馈回授环的构成回路,通常热机低压输出端的温度不会低于L3的尾端,同时L3未蒸发时,L3上的温度并未下降,良好吸收上述两处热能,必需构成循环迴路中的更低温度的能量聚集奌,而通常L3尾端的出口直接与L1入口连接并同时立即吸热升温,所以在L3尾端出口,使其进入一亇对外隔热的膨胀降压室h内,使其在h内充分蒸发降温,更低温度的能量聚集室h,温度越低,交换吸收热能的能力愈强,故可使h室的内径大于L1的管径1.05-100倍,使h的容积为L3容积的1.1-108倍,其出口直径为L1管径,使h室温度进一步降低,L3,L4,或L5在h室内都得到降温,
另一种方法,可使L3,L4,L5,h都构成在一亇板式换热器之内,h室容积应满足上述要求,L3,L4,L5各自按换热量要求设计面积、容积、流量设计,
对毛细管(节流阀)过冷,使液化条件充分满足,同时使热机处于的最优工作条件,效率达最大值。采用L4与/或h过冷室方法过冷,工质经热机低压端出口,经过储液/气罐CHU,或跳过CHU直接连接至回热管L4,至输液泵,经毛细管L3出口,低压蒸发的低温工质气体,从毛细管出口59、69,进入与外界隔热的过冷室h,h室内的低温工质气体,未经L1吸热前聚集一部分冷气并使h室保持部分低温能量,并同时向L4与/或L3毛细管过冷吸热,或者L5过冷吸热,使毛细管L3与/或L4,或者L5充分液化,h室内的汽化汽体,经过510或610管端口进入热端蒸发吸热器输入端51,61,无L4时,原L4两端点直通,无h过冷室时,59与510直通,或69与610直通,无CHU时,原CHU两端点直接连通,或用水源冷端吸热使L3与/或L4冷却过冷,断开54,或断开64奌,在断开后的管口两端处,接入L5,
h室可以是一个加粗的管道、管路,外加隔热材料,如泡沫塑料或真空隔热等。
本发明作为实施例与可组合的过冷方式有:
(L3必需保有,且本发明中的单个L3始终表示:L3与/或节流阀三种组合,即个L3为L3与/或节流阀的慨括表示。)
或L3+L4,或L3+L5,或L3+h,
或L4+L3+h,L5+L3+h,L4+L3+L5+h,或L4+L3+L5,
或L5+L3+h,
或节流阀+L4,或节流阀+L5,或节流阀+h,
或L4+节流阀+h,L4+节流阀+L5+h,或L4+节流阀+L5,
或L5+节流阀+h,
或L3与节流阀+L4,或L3与节流阀+L5,或L3与节流阀+h,
或L4+L3与节流阀+h,L4+L3与节流阀+L5+h,或L4+L3与节流阀L3+L5,或L5+L3与节流阀+h,
或有:
用PAI2方式展开过冷排列有:(还包括PAI排列组合,略)
1.O.L3,h,L4,或L5,
2.O.L3+h,O.L3+h+L4,O.L3+h+L5,O.L3+h+L4+L5,O.L3+h+L5+L4,
3.O.L3+L4,O.L3+L4+hO.L3+L4+L5,O.L3+L4+L5+h,O.L3+L4+h+L5,
4.O.L3+L5,O.L3+L5+h,O.L3+L5+L4,O.L3+L5+L4+h,O.L3+L5+h+L4,
5.O.h+L3,O.h+L3+L4,O.h+L3+L5,O.h+L3+L4+L5,O.h+L3+L5+L4,
6.O.h+L4,O.h+L4+L5,O.h+L4+L3,O.h+L4+L5+L3,O.h+L4+L3+L5,
7.O.h+L5,O.h+L5+L3,O.h+L5+L4,O.h+L5+L3+L4,O.h+L5+L4+L3,
8.O.L4+L3,O.L4+L3+h,O.L4+L3+L5,O.L4+L3+h+L5,O.L4+L3+L5+h,
9.O.L4+h,O.L4+h+L3,O.L4+h+L5,O.L4+h+L3+L5,O.L4+h+L5+L3,
10.O.L4+L5,O.L4+L5+L3,O.L4+L5+h,O.L4+L5+L3+h,O.L4+L5+h+L3,
11.O.L5+L3,O.L5+L3+L4,O.L5+L3+h,O.L5+L3+h+L4,O.L5+L3+L4+h,
12.OL5+h,O.L5+h+L3,O.L5+h+L4,O.L5+h+L3+L4,O.L5+h+L4+L3,
13.O.L5+L4,O.L5+L4+h,O.L5+L4+L3,O.L5+L4+h+L3,O.L5+L4+L3+h,
其中O,L3,h,L4,或L5,表示O方案,有L3,h,L4,或L5四种过冷方式,或关系,其它略。本发明中的所有PAI2,PAI排列组合的最小单个展开例,每一最小的展开例中,如a+b+c+d,N1+N2,L3+L4等,的字母,数字排序先后,可理介为排序重要性的先后,即在先的较重要于,或并列于其后的,但排列组合编号1-13等无轻重先后之分。
上述所有实施例慨括为:O,P,Q,L3+f(L4,L5,h,节流阀),f表示组合函数关系,O,P,Q,三种方案展开略,通常P方案要求最小尺寸与重量的回热方案,即可采用板式换热器构成回热过冷器,O,Q方案也可采用,用管路平行焊接成本较低,调正也容易。
上述组合例,可使用于本发明中所有需要排列组合的实例。
可采用在热机动力轴封壳内,施加62-63bar的P3压力平衡,使P3≥P2,防止泄漏,加P3压力后,热机性能主要需考虑压差P2-P1值。
在设备中液体、气体通道范围内安装过压阀,通过控制***F,F1以及压力监控仪表,报警器,可控压力阀等,提前释放过压能量,可确保高度安全。
R744的安全组为A1最高组级别,冷剂完全不用回收,对环境CO2增加量为零,臭氧破坏为零,温室汽体增加为零,环保ODP=0,GWP=1为最优,在本发明改进***中使用,其可靠性、安全性、易燃易爆、毒性、超低成本、吸热性能指标、热机热能转化效率、工业实用性、经济性、商业、利润率等,均优于已有技术国内外常用的其它工质。
水温差发电的温差,一般仅有12℃-18℃,所有涉及传热效率与热能转化效率的,工质特性,换热器效率,回热过冷性能对液化,汽化吸热性能的影响,都对电力输出效率影响很大,故应尽可能提高、改善它们的性能,以下对工质选用,换热器的选用,回热过冷性能的提高,以及整亇***各部件的改进作进一步描述,
选用的R744,使本发明***的管道、换热器的流通面积可减小到相当于其他工质***的1/8,降低同比成本,减小装置的重量、体积:在本发明中,所有种类的换热器有效换热面积,将在相当于其他常规换热率设计的1/8甚础上,再扩大有效换热面积为1.02-10倍,阻力可减小至1/1.02~1/10,进一步提高总换热效率与***效率,对于微通道,平扳换热器等及改进的微通道,平扳换热器等,当使用R744工质时,扩大面积就特别经济,使热机、压缩机、换热器内管道的流通面积至1/8,和管道的芯体体积缩小,装置的重量减轻,R744***的工质容积流量,热机排气量可减小到相当于其他工质的1/8,这样使得热机、压缩机的尺寸、阀门与管道的流通面积比一般***的小得多。
所选用的R744的单位容积制冷量相当大,如饱和温度0℃时分别R12和R134a的8倍多!比大部分制冷剂有更小的液体粘性和较大的液汽密度比,使压降成为一个优势,换热系数与传统的CFC和HCFC相比高得多,使所有通道部件,如压缩机、换热器、热机、热泵、输液泵等和管道的芯体体积缩小,此外,放热过程中工质与热源之间的温差较小,使温差的不可逆传热引起的损失减小,微通道在单位体积空间中提供更大的接触面积,更大限度地减小换热器的尺寸,从而减小装置的重量、体积,因而与传统***相比,***管道、换热器同比流通面积可减小到相当于其他的1/8(说明书中及P28,所有换热器种类与管路通道),***的热机、压缩机容积流量,排气量可减小到相当于其他的1/8,相热机性能也得改善。
改进的微(管)通道(或称微通道、微管通道):
(及说明书中及P28,所有换热器种类与管路通道)
微(管)通道用薄的管壁可以承受更高的运行压力P=1/4πd2(表面受力F一定时,压力与通道内径d2反比)。例如在设备中液体通道的微(管)通道,内径0.8mm,壁厚0.3mm,已可以承受高达140bar的运行压力,本发明热机***中使用R744工质,换热器上下高度内的最高平均温度很少有超过23℃的,此时的最大压力为61.44bar,与使用R410A的42bar仅相差1.46倍,在制造上不存在困难,根据总功率与压力的不同,微(管)通道设计范围为内径0.05-100mm,管壁厚0.05-500mm,是多根细管并联使用,根据性能和需要,可将R744的微(管)通道的内、外面积扩大为常规液管相应有效面积(或等效热交换面积),在1/8甚础上,再扩大的1.02-100倍(总换热面积),可大幅扩大工质与热源的热交换接触面积的优势,由于大为扩大内外交换面积,提高热换面积,为增大流通量创造条件,可提高微通道管的总截面积,流通量,即同时增加流通量,阻力可减小至1/1.02~1/100,(如使用R744,常规工质R12和R134,R410A…等),所以热、冷端交换器的尺寸可大幅减小,微(管)通道与/或常规管道,或平行流微(管)通道或平板微(管)通道,或平板通道等,均是热交换器,可用于冷凝器、蒸发器等用途,适合于本发明水源热交换使用,本发明中使用的热交换器,即换热器,包含工作于100℃-450℃,450℃-850℃,850℃-1200℃高温的热交换器,换热器,其技术为已有技术,本发明的改进利用已有技术进行改进。
其中,平扳式热交换器,属封闭式换热,且体积小,便于更换,便于清洁或溶以清洗溶剂或酸、碱水溶剂强化清洗。
改进的平行/小夹角平扳式微通道,(即平扳式微通道热交换器)管道的流通面积可减小到相当于其他的1/8(及说明书中及P28,所有换热器种类与管路通道):改进的平行/小夹角平扳式微通道,
与管式微通道原理相同,管道内工质运行压力P=1/4πd2(表面受力F一定时,压力与通道内径d2反比),减小(每单个)通道内径d,将普通平扳热交换器或普通热交换器(每单个最小的)通道截面积减小,并使各个平扳间或上下两扳间的波纹通道改为相互平行或近于平行的通道,使原波纹通道相互90°垂直的夹角改为89°~0°,慨称为:平行/小夹角平扳波纹微通道(或者使原波纹通道相互90°垂直型的平板通道截面积减小),分隔成多个相互平行/小夹角的小管道,小通道,
减少结垢,可减小阻力,使每小(每单个最小的)通道的截面积减小,即可加强承压力,同时,
波纹通道夹角减小,增加了上下波纹板之间的钎焊接触面积,增加钎焊的焊接面积,即增加同等厚度板材的耐压力,更重要的是降低同比成本,降低同比体积,重量,及有利于防止结垢,与方便清洁洗,即扩大的耐压力倍数-1/减小至面积值,如将截面积减小至1/10,则耐压扩大至10倍,反之,在达到设计耐压后,为了换大液体接触表面积,可进一步减小每单个小通道的面积,同时用料厚度大为下降(同等高耐压时),例如S1/S2=10/1,即S2为S1的1/10截面积,则S2内压力也减为S1的1/10,此时管壁厚可降为1/10,例如10mm管径液管,1mm壁厚,最大测试压力约88bar,降为0.1mm;0.5mm降为0.05mm,可使通道接触表面积扩大(根号)√10=3.16倍!即扩大(根号)√S|单通道减小倍数,减小通道内径d,截面积减小,同时,并增加了液体与管道的接触表面积,与换热面积,也相当于降低了工质的厚度热阻,避免了粗管通道中心的液体与管道接触不到,换热不允分的缺陷,管道的流通面积可减小到相当于其他的1/8,减轻重量,(及说明书中及P28,所有换热器种类与管路通道)
降低同比成本至1/6~1/8(减小单个小通道截面积,使用R744),
该减小通道内径d,减小通道截面积,扳材同比耐压的厚度减小,即扩大压力为K倍,其所需的通道截面积至少降至S|扩K=1/K(为了扩大液体与管道的接触表面积,可进一步减小通道截面积,直至不再明显提高换热效率为极限,通常取用极限值前的拐奌临界值),即指,不减少其截面积,则用料需至少增厚至K倍,此时,由于壁厚用料增加,其热阻进一步增加,又要求再度扩大管道面积与用料;减小每单个最小的通道截面积,以及扩大总换热面积的方法,与微孔泡沫电池扱扳增大接触表面积的方法相同。
减小每单个最小通道的截面积,使耐压增加,即扩大压力为K倍,其所需的通道截面积至少降至S|扩K=1/K,接触表面积扩大(根号)√S|单通道减小倍数,为了扩大液体与管道的接触表面积,可进一步减小单个通道截面积,通常取用优化极限值前的拐奌临界值,扩大工质(水或液)接触表面积,以及扩大总换热面积,并使波纹(微)通道平行/小夹角化,减轻重量,并降低成本的方法,适合于并使用于本发明所指的所有换热器种类与管路通道:(水、液、空气管路与通道),例如将上述方法用于:在管道外部相互焊接的管道换热(多个小管道并联),或是平板通道与/或一亇微(管)通道,或改进的波纹平扳式微通道热交换器,或常规管道,或平行流微(管)通道或平板微(管)通道,或平板通道,或改进的平板通道,扳式,可拆卸扳式,板壳式、镙旋扳式,史密特扳式,扳束体式,扳式体式,比利时barriquand,管壳式,壳扳式,扳翅式,管翅式,或容积式等换热器,或套管式换热器,或换热器,或可拆卸换热器等,
在压力不大,或降低产品技术要求时,或为成本,或条件限止,(相对本发明上述改进方法的产品),可直接使用上述所有换热器及本发明提及的换热器。
本发明热机***中使用R744工质,换热器上下高度内的最高平均温度很少有超过23℃的,此时的最大压力为61.44bar,与使用R410A的42bar仅相差1.46倍,在制造上不存在困难,为1.46倍,即将管道截面积减小为1/1.46,耐压可提高为1.46倍,满足62bar的使用要求,即当扩大压力至K倍,其所需的通道截面积至少降至S|扩K=1/K,管道同比所需实际的流通面积可减小到相当于其他的1/8,使达到扩大交换面积,减小体积,减小重量,大幅降低成本等目的。这对于大功率,超大功率***的换热器L1,L2用料及价格、减小体积,减小重量,有重大意义,该方法适合于并使用于本发明所指的所有水、液管路与通道,这里的管道面积,在截面不是圆的时侯,或不规则,多边形,相当于其等效平均的截面积,分隔物可用波纹状扳,三角波纹状扳,圆形波纹状扳,矩形波纹状扳,圆管排,其它形状的分隔物,直接填入各平行扳通道内,或再用钎焊,压焊,滚焊将它们与各平扳加固,也可以将原平扳中间大部分面积压成让工质液流顺利流通方向的波纹状,即工质液流仍顺着异型管道方向流动,各个层面及上下两扳的波纹通道改为的管道相互平行或近于平行的小管道,小通道,
将原平行扳上下两扳的波纹通道改为平行/小夹角化的通道,不易结垢,阻力下降,而原普通扳式各个平扳间,上下两扳的波纹通道是90垂直型,易结垢,上下两块平扳的波纹的底、顶相碰,也可将上下两波纹扳的顶、底相碰后,之外部分的上下两扳,即两平扳的***,合并在一个平面上,再用钎焊等方式,将该两平扳合成一块,而在板中间留出波纹断面的管通道,每两亇这样的合成扳之间,形成管通道,增加支承力,或予以钎焊,加固,平扳外圈四周之部分,仍为平扳状,或可以减小原平行扳尺寸,或用多个小平行扳微通道并联或上述经波纹平扳式微通道热交换器并联的方法,构成在外部微通道并联,或可将并联的上述各种多个小平行扳微通道封装在一个平扳通道之中并联,上述各层波纹形成的管道是同方向的,本发明热机内压力多在1.0bar~18.6bar,或18.6bar~29bar之间,压力不大。
同样方法,将常规管翅片式或其它种类热交换器的管截面积减小:
(说明书中及P31,所有换热器种类与管路通道)
本发明热机***中使用R744工质,换热器上下高度内的最高平均温度很少有超过23℃的,此时的最大压力为61.44bar,与使用R410A的42bar仅相差1.46倍,在制造上不存在困难,即使用R410A的管面积,减至1/1.46,即可承压42*1.46=61.44bar,已适用于R744工质使用,由于R744压力大,相同条件下,并不需额外增加截面积与材料,当然增大管壁厚度为2倍,也增大耐压2倍,使外径不变,向内扩大管壁厚度,则仍可使用原工摸具。
同比体积的管内、管外的液体接触面积大增,热交换率可提高至85%~99.9%!较原有技术的80%,可提高24.87%!单位空间内可安置的热交换器等效热交换面积可增加至110%~450%。
换热器成本降为1/4-1/7!重量降为1/8-1/6!单位空间内可安置的热交换器等效热交换总面积虽然增加,管道的流通面积可减小到相当于其他的1/8基础上,再增加的固定成本(增加面积),总成本仍为其它工质条件的1/4-1/7!并同时多产能源,电方的收益,获得更多的能量,这对于大功率能源、动力、发电具有重大意义,可使能源密度、功率与效率提高,在上百个换热器总重量达1000吨至10000吨时,使工程安装、维护、清洁等容易实施。
单位功率的交换器与压缩机及整机的尺寸大幅减小,
单位功率的交换器与压缩机及整机的尺寸大幅减小,使单位功率整机强度可大幅提高。
本发明中,换热器即热交换器,采用不锈钢或钛合金或耐酸碱材料制成,可耐酸碱,有利结垢的清洗。
本发明对通道的改进,包含说明书中及P31,所有换热器种类与管路通道。
水(或液)-液换热器,增加了水通道的进水,出水端口,代替空气-液换热器的风扇空气通道,为四个端口,两个端口为热源(或水源或液体)的进,出通路端,另两个端口为工质(或液体)通道端口,换热在其内部两个独立的通道内进行,与水(或液)-液换热器不同,空气-液换热器只有两个端口,为工质(或液体)通道端口,只须将空气流过换热器就可以了,水(或液)-液换热器的优点是,其有效内表面积至少为空气-液换热器的有效面积的1/40~1/200,可大大减小体积,降低成本。
过滤网:本发明中,在换热器的进、出水口处,或与换热器相关的水源中,例如原水站的滤沙网上,再安装至少一层或多层的过滤网,其孔径为0.005mm-0.010mm,0.010mm-0.025mm,0.025mm-0.05mm,0.05mm0.15mm,0.15mm-0.25mm,0.25mm-0.5mm,0.5mm-1.0mm,1.0mm-2.0mm,2.0mm-3.0mm;其透过或/水率为0.5-0.7,0.7-0.85,0.85-0.98,
本发明选透过或或/水率为0.85-0.98,六边形蜂窝状网孔透过率较佳,或方形网孔,孔径为0.1mm-0.2mm为第一层,0.05mm-0.1(0mm第为二层,0.005mm-0.010mm为第三层,分别安装例如原水站的滤沙网之后层共三层,或在换热器的进、出水口处,或选三种孔径中二种或选三种孔径中一种;
网的材料与换热器相同。
在本发明热机中使用微通道,微(管)通道(或称微通道、微管通道),改进的微(管)通道(或称微通道、微管通道)热交换器,包含说明书中及P28,所有换热器种类与管路通道,最适合于本发明水源热交换使用,
包含海水,与陆上/山脉水源温差能发电,使用R744与常规中、低温制冷工质,利用改进的热交换器,微(管)通道等,可减小换热器及通道的体积,重量,价格,及环保,无毒,安全组别,均优于R717工质***(参P11~12:本发明用于海水温差发电…及P80技术改进所介决的问题和取得的效果和用途,产品,方法等优势…说明书其它介绍),对于海水温差能发电具有同样多的优点,可大幅扩大工质与热源的热交换接触面积的优势,由于大为扩大内外交换面积,提高热换面积,为增大流通量创造条件,可提高微通道管的总截面积,流通量,即同时增加流通量,可提高流通量,阻力可减小至1/1.1~1/100,即同时增加流通量,在水温差发电中,只有小部分转化为电力输出,热交换器中的热交换能量,约为输出发电能量的约20~66倍,即热机总效率约为1/0.05~1/0.015!即热交换器中交换效率下降,进一步引起总抽水阻力的耗能,巳有技术海水温差发电抽水耗能占70%~85%!而主要的抽水耗能中85%~90%集中于热交换器中,可见,增加热交换器面积,即同时增加流通量,减少阻力即便使用,减小抽水阻力,可最高释放的电力为总发电量的:(0.7~0.8)×(0.7~0.9)×0.85=41%~61%!
使用本发明微(管)通道或本发明列出的所有形式热交换器,即可使原海水温差发电输出效率30%提高至90%~97%!同样,用于陆上/山脉所有水温差发电,发电输出效率提高至95%~99.8%!或85%-95%(低成本***设计)。使用其它常规环保制冷工质R410A,R12和R134,或其它常规环保制冷工质等,有实验数据表明,也可提高热机***的吸热效率。
空气/水(液)换热方法:
使用或结合使用空气热能时,将空气由两个或一个鼓风机(泵)2315,鼓风进入管道或空气室237内,并在置于管道或空气室内的上部放置淋水或喷雾化水喷头2310(例如KLF-LPMF-0130喷雾器喷头等),使淋水或雾化喷水2311与空气直接进行热交换,吸收空气热能,吸热后的水,流至自管道或空气室下部235,由换热器L传热至端口233,234,可再向外传热,或经2319,2312,抽水至本发明所有的热交换器内换热,再借用231循环回水(此时231不补水,可在231之上再接一阀2320,向环内补水),即将空气热能换至水源235(或低共熔奌水溶液参P35,P78),再以水235进行热交换,补水口231,控水阀232,用以补充水的蒸发缺损,空气/水(液)换热方法,可大量减小热交换器体积与面积及降低成本,并提高热交换效率,通常空气交换器面积至少为水源交换器的面积约40-200倍之大,其中扳式交换器体积最小,用料与价格也最少,使用R744工质时,换热面积可进一步小至其它工质之1/5~1/8,冷热水交换都可采用该方法,如另一端为水源,则仍用原水源交换器,如改进的微(管)通道,改进的平扳式微通道…,与本发明列出的所有形式等热交换器与通道,上述管道或空气室,可通过淋水量,喷雾量,与空气流量流速的比例调节,当某定额热能量的空气流量流速时,调节淋水量,喷雾量至不再增加吸热量时,即达到临界最佳值,应在淋水量,喷雾量该值上、下+ -(5%~20%)取值保持足够的水吸热与抽水效率,同时不浪费水源,该水235可在闭环循环***中,经流过2319,2312向外流出,或加入水质净化过滤器后,再次进入2317重复使用,或定期换水,空气温度低于0℃时,使用低共熔奌水溶液(见附图23,P35,P78及附图说明等)。
低共熔奌水溶液:(或加入水质净化过滤器,或定期换水)
空气温度低于0℃时,循环用水(含淋水或喷雾化水)可加盐溶液,例如加39%的碘化纳NaI水溶液的共熔奌为-31.5℃,加23.3%的NaCl水溶液,共熔奌为-21.1℃,还包含水与R717溶液,
热交换器镀钛防护,或含钛钢扳,含钛不锈钢板,钛可以耐强酸强碱及盐的腐蚀,应在开环(非闭环循环***,重复使用水)或闭环循环***中加入并联或串联的,已有技术水净化处理装置或本发明通电去污,高压水冲洗,去除污染物,该闭环循环***可增加水温差中未完全利用的温差能的再循环利用,提高能效比,管道或空气室的全部空气通道,可以是水平,垂直,弯曲的,可以是单(管)室或多(管)室的,或串联或并联状,本发明所有的热交换器面积均为有效热交换面积。
喇叭口迎风管:可以使用提高空气交换效率的,可顺着风向转动的,带大喇叭口的风管与风向尾翼的迎风管口(或由自动控制***按风向尾翼测向,风向尾翼上带有磁钢C,磁钢C方位的改变,其磁场参数影响并传递到脉动直流磁场发生器与其内的线圈L,L给出相敏信号,由相敏放大器带动伺服电机或电动机控制方向,简称喇叭口迎风管),使其喇叭口自动迎向风向,可增加所吸收空气的风量与风压,喇叭口迎风管或者带鼓风,排风机控制风量,上述迎风管口转动角为0°-185°,当风向变动超过180时,F,F1控制风机反向转动,或0°-365°转动,或全向无限向转动,一个较好的方案是,其转动部分仅是迎风管口的外壳及风机,外壳内的换热器制成圆形立柱状,换热片为水平或垂直设置,换热器不需转动,适用于空气/液换热方式,当采用空气/水(液)换热,即将空气热能先转为水温热能,该水温热能再传至水/液换热器,则只须使风管按上述方案转动。
改进的板式换热器或其它板式换热器:平行流或平板微(管)通道(微通道、微管通道):所用的微(管)通道可用平行流或平板微(管)通道,可大幅降低成本。
采用至少一个或若干个小直径,小容积压缩机、热机并联的方法,提高抗压力性能,同时便于拆卸维修,及使用标准化,通用化的热机,有利降低成本。根据不同的功率,压缩机、热机的容积流为其它工质的1/5~1/8,直径为3-106mm之间,同功率直径减小为原有直径的1/1.05-1/100,实施例为1/1.5~1/8原直径。
热机并联的方法,各热机动力输出一般用机械法并联,如以各自的输出齿轮传递至总动力轴上,热机输入端为高、低压工质气源,通过管道分别对应并联至各个热机的高、低压端口,各热机的气源能量大小,除由各自的L3或/节流阀控制,过压阀保护之外,还由F,F1监控与控制,并在F控制台上统一显示、报警。
热机输出轴可使用单向飞与输液泵连轴,或控速连轴,或同时对输液泵加电动机与控制***控制液化量。
(为扩大温度使用范围,在上述所有的相同微(管)通道或本发明热机***常规液管中,使用R410A制冷液,与/或R744工质,可以明显提高热交换器效率和***效率。而在高温30℃,低温源18℃时,设计热端P2=18.98bar,冷端P1=13.76bar,P2/P1=1.379,P2-P1=5.219bar!热机的效率达较大值。
为扩大温度使用范围,在本发明热机***使用常规通道,液管,同时使用R410A制冷液,可以明显提高热交换器效率和***效率。
可使用双路或多路液管通道,可增加四(多)通阀,用于人工与/或自动控制选择,选择分别或同时使用R744、R41A,或其它两种以上的工质,以扩大温度与热源使用范围,以及提高热效率。
本发明热机***RX、RBX,含工质R744,用于海水温差发电、动力、能源,环保ODP=0,GWP=1为最优,臭氧破坏为零!温室汽体增加为零!对于超大规模的能源工业等广泛用途,完全环保、无毒性、可靠性、安全性、无易燃易爆,工业实用性、经济性、商业、利润率等优于R744,是其它任何制冷剂无法相比的,具有高度环保及高效率、高强度、明显优于国际海水发电的现状。
本发明***用于功率0.1PW-1030瓦的热机或热泵***或单机。
上述水力温差发电站,或同时采用空气热源,或地热能源,或同时采用空气热源与地热能源,将进一步明显提高电力输出。这里采用空气热源,或地热能源。热能源为低要求、低成本的地下热、热水或低温度的蒸汽,或0.5℃~20℃或20℃~60℃或60℃~98℃或98℃~250℃或250℃-550℃或高温550℃-5000℃或0.5℃~550℃温度范围。
在水热源地就近,开挖不同深度的低成本中、低温地源井,可取得不同的温度,再与水源配合成不同的最大温差源,可增大或互补充水源温差能,非常实用经济方便,也明显优于海水温差发电。
正由于***成功地进行了全面技术设计方案的优化、集合,温差范围包含在0.5℃~20℃或20℃~60℃或60℃~98℃或98℃~250℃或250℃-550℃或高温550℃-5000℃或0.5℃~550℃范围这样宽的温度范围均可利用。在全部地热资源中,这类中、低温地热资源是十分丰富的,远比高温地热资源大得多。因此,与水源,空气热源结合使用时,具有巨大的商用价值和经济性。因为高温地热资源少得多,而且成本,投资也高许多。
当空气源和水源之间温差大于单纯水源温差时,或同时利用水源热能或空气热能或地热能源,或同时利用水源热能与空气热能与地热能源。
同样,其它热源和水源温差大于单纯水源温差时,例如
附注中的各种能源、热源,也可以与水源热组合使用,或单独使用。
发明内容方法有,温差能源经济地获取方法,
利用原有的设施、建筑物的可依托面(或与之同时设计的)太阳能聚光阵列热源:设施、建筑物、房屋窗玻璃、墙面、阳台,屋顶、所有外侧面,建筑物、山体、地面、其它实体、水面、…设置聚焦,反光阵列,可使阵列的成本扱大降低,使之实用、商业化…较小直径阵列单元的,对房屋,迠筑物外观影响较小,例如10cm~15cm,15cm~20cm,20cm~25cm,25cm~30cm,30cm~40cm,40cm~50cm,50cm~60cm,60cm~70cm,70cm~80cm。
如用于发电,将太阳能聚光阵列热源聚光到本发明热机***热端,冷端用水源或空气源降温,使用本发明热机***热机动力输出轴,带动发电机发电,例如房屋、迠筑物、水电站山体、坝体、迠筑等,夏季的西、北面等墙面,冬季的东、南、西面,还使用包含太阳能热水器热源,阳光玻璃管道,阳光玻璃房…等,及本发明提到的太阳热能利用方法等,用以取得热源。
其中热机***与热机也可使用包含本发明中提及和其它任何一种或多种热机,如热泵动力机,斯特林热机,镙扞膨胀机,汽轮机,汽动机,汽马达,透平机,布雷顿循环热机,外燃机,内燃机,或蒸汽机,…等。
太阳光聚光阵列热源:
每一个阵列单元制成0.0001-106平方米,制成可拆卸、可拆除、可迁移的块状结构,每一个阵列单元上有多个可转动反光镜,均由可转动长轴,转轮,与绳连动,由单元控制器,或F,F1统一控制,即使之单元化,模块化,提高强度,有利降低成本。
(设计范围特征)/(!用途权项)阵列单元制成可拆卸、可拆除、可迁移的块状结构,有利于设施的改装,重建,重组,方案多用,改方案…等。原有的(或与之同时设计的)设施、房屋窗玻璃、墙面、阳台,建筑物、山体、地面、其它实体、水面上…,设有使
设在设施、建筑物等上的阵列单元可拆卸的对准安装基座,简称对准安装基座,(它与原设施、建筑物平面相平或稍低或少量突出(如凹或凸出2-10mm),有利于与阵列单元上的相对应的反方向凸或凹定位座坑对准定位,方便、即插即拨、快速安装,以少影响原物为宜),而阵列单元上设有可拆卸安装端口。可拆卸安装元件以镙栓镙母,即插即拨元件、焊接等公知方法构成。
阵列单元的统一控制聚焦,以及可拆卸、可拆除、可迁移的方法,小直径较通常直径1-20m的反光镜,可降低成本。
设立标准(一种兼价、安全、完全环保、与人类和平共处的巨大能源,完全有此必要,并推广本发明的太阳光聚光阵列热源)并按标准在设施、迠筑物上预装,预留对准安装基座或孔位,
预留可拆卸的对准安装基座或基座镙丝,镙母。
自动阳光对焦装置,各个阵列单元由总控制台集中统一控制聚焦,可减少成本与人工弗用,并提高可靠性,
使用光相敏功率放大器控制,相敏功率放大器由F,F1监测监控,使用光敏元件(光敏电阻,光敏二扱管等)检测聚光焦点的光强,作为光相敏功率放大器的相敏信号,送至相敏功率放大器,F,F1,每个阵列单元之中的若干小反光镜元,可由一个活动转轴与/或机械齿轮与/或不锈纲金属絲连结小反光镜元等联动方法,统一控制方向,这样每阵列单元统只须一个相敏功率放大器控制方向对焦、对光,每个反光镜活动件转轴心上安装球形转轴,以方便每个对焦反镜光转动。每阵列单元上所有反光镜焦点是一致的,对焦式反光镜,因过焦点后远处散焦,可防止远处在失焦后的光污染及烧灼物品,较安全,而平行线反光镜,则光强较均匀,或在焦点上光强均匀分布的。
每个反光镜可由兼价塑料,再生塑料(或金属)做成下层底盘,上层反光镜层与下层底盘,可用塑料或再生塑料,例如,可多采用聚烯烃类与聚烯烃类再生塑料,聚烯烃因分子链上不含水解性基团,故不易发生水解反应,耐酸,碱性也较好,由乙烯、丙烯、1-丁烯、1-戊烯、1-己烯、1-辛烯、4-甲基-1-戊烯,α-烯烃等,或其它塑料,在上层反光镜层镀反光膜制成反光表层,上层反光表层与塑料(或金属)下层底盘之间,以可拆卸扣子与扣孔固定,并以自紧塑料镙栓,或可锁定的塑料镙栓紧固,为了减小老化,可采用塑料镀金属外膜与/或外包密封金属薄板层的方法,防止水,阳光等的腐蚀、氧化、老化,该塑料镀金属外膜与/或外包密封金属薄板层应是不锈类材料,如不锈钢,铜,镍,铬,钛等,另一种简单方法为,在不锈钢、铜或铁,或它们的再生料片材上冲制凹或凸形加强筋,由于强度提高,在铜或铁上镀不锈类防锈、反光外表层,如镍、铬、钛等,可减少用材量,降低成本,连结反光镜的绳用不锈钢絲,金属絲,芳纶絲,尼龙絲等绳105,图10是本发明太阳能聚光阵列中,每个阵列单元之中的,其中一个小反光镜元整体构成图,可由一个长条活动转轴108与其相固定的轮子109(由镙丝调节绳位与反光镜焦点后紧固,固定),通过滑轮104,106,与不锈钢絲,金属絲,芳纶絲,尼龙絲绳105,绳105通过反光镜挂绳孔102,1011,与反光镜联接,可由一个长条活动转轴108,与其它多个反光镜的绳,通过装在同一个长条活动转轴108之上的,与109相同的轮子,由长条活动转轴108统一联动控制一个阵列单元中其它多个,与图10反光镜单元完全相同的反光小镜元的垂直方向转动,即其它多个反光小镜元垂直方向转动的绳都与转轴108相联动,这样每阵列单元统只须一个相敏功率放大器与伺服电机/或相角电机控制多个反光小镜的垂直方向对焦、对光,108与轮子之间109是相固定的,每个反光小镜在活动件O奌转轴心100上安装球形转轴1003即1103(参见图10,图11),以方便每个对焦反镜光转动,111为球轴1103的球轴固定盖,其与球轴接触的内侧面,有若干个凹陷小孔,内装入石墨(或压低成球状)或石墨粉末,用以润滑球轴1103,1010是可以在图中水平方向转动的直柄/或曲柄支杆,与转轴108相同原理构造,1010也是与其它反光小镜,其它多个反光小镜的立杆,通过绳与滑轮,轮子,与长条活动转轴1010相连动,一个阵列单元中通过统一联动控制的1010与多个反光小镜的水平转动方向,同样每阵列单元统只须另一个相敏功率放大器与伺服电机/或相角电机控制水平方向对焦、对光,每阵列单元上所有反光镜焦点是一致的,或在焦点上光强均匀分布的,这种联动方式,由于力奌支奌较远,强度较高,较齿轮传动总成本低,多个反光镜尺寸可较小,如直径从0.02m~0m可任选通常可选为直径2cm~10cm,10cm~15cm,15cm~20cm,20cm~25cm,25cm~30cm,30cm~40cm,40cm~50cm,50cm~60cm,60cm~70cm,70cm~80cm,80cm~90cm,90cm~100cm,100cm~120cm,120cm~150cm,150cm~200cm,总的直径范围为0.02m~20m,分标准化档级,通常在迠筑物上,因不同等级设计,材料,成本,外观,人为喜好等因素,
较适合实用的直径为(实施例):2cm~10cm,10cm~15cm,15cm~20cm,20cm~25cm,25cm~30cm,30cm~40cm,40cm~50cm,50cm~60cm,60cm~70cm,70cm~80cm,80cm~90cm,90cm~100cm,4cm~20cm,30cm~80cm,80cm~120cm,120cm~150cm,150cm~200cm,或15cm~30cm,30cm~50cm,50cm~100cm,通常较小直径抗风力较强,可靠性较高,例如10cm~15cm,15cm~20cm,20cm~25cm,25cm~30cm,30cm~40cm,40cm~50cm,50cm~60cm,60cm~70cm,70cm~80cm。
聚光焦点(即光功率热能的接收奌):对于集中式焦奌,或若干个集中式焦奌,可采用焦奌固定、半移动、全移动三种方法,其中全移动方法光接收功率最大,而固定方法最可靠且兼价。聚光焦点的位置,也可以人工或自动测定并给出控制信号,以无线或有线发送的方法,传送至F1,F,和每阵列单元的接收、相敏功率放大器执行对焦,为安全见,在每阵列单元安装自动或人工全监控输入端口控制对焦。而对于每个阵列单元,或若干个阵列单元使用一个接收焦奌。采用半移动、全移动焦奌方法,则需要设置于垂直和水平方向均可移动接收热能焦点的支架,固定式焦奌设置固定支架。
自动阳光对焦装置在丢失对焦奌时,程序设置应使其自动转向无光安全角度,并向控制室发出警报伩号。
在山的两亇热、冷端面,阳面,阴面的热空气源,冷空气源,通过利用天然山峡、山谷,或在天然山峡、山谷最短,最近处或用管道、随道穿引(降低工程弗用),抽取冷、热空气(或顺风向的空气),山脊背的阴面冷空气(或顺冷风向的冷空气),将热端或冷端引至山体一个侧面,以方便安装发电(动力)装置。随道周壁可加隔热材料,涂料。也可在随道、山峡、山谷中仅输送液体工质,输液泵的功率损失较小,约占输出电量的0.2%-5%,而在山的两侧各安装冷、热交换器。当热风方向改变时,可用四通换向阀将工质、热机***循环方向按需要改向。
冷端能、热端能的获取:森林上方的热空气,(或顺风向热空气),与森林内的(或顺风向的)冷空气,山脊背的阳面热空气(或顺热风向,沿山脊向上爬升的热空气),与山脊背的阴面冷空气(或顺冷风向的冷空气),高空的冷空气与较低空、地面的热空气;冰,冰水。
排污水用于温差源发电:
以我国日排污水以10000万吨-15000万吨(立方米)计,每吨污水温差发电量以0.8千瓦时,日总发电量为(8000~12000)万千瓦时,年发电量为即292-438亿千瓦时!三峡水电站总装机容量1820万千瓦,年均发电量846.8亿千瓦时。
人工冷源(端)):详见图17,18,21,22及附图说明。
利用0.9-0.0001bar的负压,简称负压水蒸发法,(或盐水等低凝固奌混合溶液水或水溶合液体),使水在-30℃至99℃低温沸腾蒸发,或利用(或同时利用)压力0-80公斤,或80-120公斤,或120-150公斤,或150-200公斤的高压泵压水与小孔喷雾头,产生0.1nm-500μm的超细微雾化水,即产生人工冷端,具有重大意义,此时使用R744或R410A等工质,只须人工冷端温度低于-30℃至30℃,即可在***处于正常临界循环范围内并使R744正常液化,对热端温度也无大的限止,只要使人工冷端温度低于需要放热的热端温度,即可使热端温度向人工冷端排热,此时仅通过热管或室内外的热交换器(含输液泵),使工质液,汽在室内外之间循环,将室内人工冷端蒸发的热量向室外排放热量,即可将室温降至-30℃至35℃!采用大面积的空气换热器与室内空气换热,降低其与空气间的温差为2℃-5℃,提高能效比,
(见图)这同时就是高效率低耗能空调,其能效比COP可达6.5~1012!通常COP为6.5~30,由3.8提高至1.7-7.9倍,即耗电降1/1.7-1/7.9(根据降温量不同),远高于一般压缩式工质制冷剂空调,人工冷端可用于任何温差源、用于产生制冷、能源、动力、电力能等,人工冷端的能效比COP可达6.5~1012,而用于制造低压蒸发并不困难,例如1.936KPa的负压,水的沸点为17℃,2.337KPa,水沸点为20℃,而该负压,一般吸尘器内的风机均可做到,采用多层风叶片串联于同一转轴,或镙杆压缩,或中压,低压风机,低压气泵,…都可获得高效率,高流量的负压,用于制造较低温度时,水沸腾发的相应压力/温度为:(0.656+ -0.5)kPa/1℃,(0.872+ -0.5)kPa/5℃,(1.22+ -0.6)kPa/10℃,(1.7+ -1)kPa/15℃,(1.936+ -1)kPa/17℃(2.337+ -1)kPa/20℃,(2.48+ -1)kPa/21℃,(2.64+ -1)kPa/22℃,(2.808+ -1)kPa/23℃,(2.983+ -1)kPa/24℃,(3.16+ -1)kPa/25℃,(3.360+ -1)kPa/26℃,(3.564+ -1)kPa/27℃,(3.778k+ -1)Pa/28℃,(4.004+ -1)kPa/29℃,(4.242+ -1)kPa/30℃,(4.491+ -1)kPa/31℃,(4.753+ -1)kPa/32℃,(5.029+ -1)kPa/33℃,(5.318+ -5k)Pa/34℃,(5.622+ -5)kPa/35℃,(5.940+ -5)kPa/36℃,(6.274+ -5)kPa/37℃,(7.374+ -5)kPa/40℃,(9.584+ -5k)Pa/45℃,(12.34+ -10)kPa/50℃,(15.7+ -10)kPa/55℃,(19.9+ -15)kPa/60℃,(31.16+ -20)kPa/70℃,(47.38+ -20)kPa/80℃,(70.14+ -30k)Pa/90℃,(84.56+ -50)kPa/95℃,由于抽气有气压上下波动振动,为了加大蒸发量,加速排出蒸气,也需要适当减低负压,加之水的纯净度等,故而每个沸点压力有一个加减范围,即有+ -ΔKpa波动值范围:
本发明使用用于人工冷源或空调降温例为:(0.656+ -0.5)kPa/1℃,(0.872+ -0.5)kPa/5℃,(1.22+ -0.6)kPa/10℃,(1.7+ -1)kPa/15℃,(1.936+ -1)kPa/17℃(2.337+ -1)kPa/20℃,(2.48+ -1)kPa/21℃,(2.64+ -1)kPa/22℃,(2.808+ -1)kPa/23℃,(2.983+ -1)kPa/24℃,(3.16+ -1)kPa/25℃,(3.360+ -1)kPa/26℃低于0时,使用P35,P73低共熔奌水溶液水(液)蒸发获得低温方法与装置(见图23参P35,P78)。
利用高压喷嘴产生0.1nm-500μm的超细微雾化水,简称雾化水蒸发法,并使向周围空间排出即产生人工冷端,其效果也是扱为可观的:25,000m2*2.5m高度的空间内的空气,温度下降16℃,耗电3.33KWh!排出水为1吨,在温度下降至16℃时,所需的耗电功率即可降为0.3Kw-0.6Kw间,视空间产生的热能而定,以上负压法与雾化水法的排出水蒸汽,均可用低于周围空气温度的水源吸热冷凝成水回收再利用,如用自来水,河水喷淋,喷雾冷凝该排出蒸汽,或通过热交换器吸热等方法。
也可以同上述负压低温沸腾蒸发向周围空气排出一部分水汽热量,以及细微雾化水喷淋,喷雾冷凝该排出蒸汽成为水,并将水向外排出,两种方法同时吸热向周围空气,空间排出水蒸汽与冷凝水制造人工冷端或制冷,降温,
详见(图17,18,21,22及附图说明)。
在低于0℃~-30℃的低温时使用上述负压蒸发水,超细微雾化水的蒸发,可采用本发明的低共熔奌水溶液蒸发及方法,降低蒸发温度(参P35,P78)。
太阳光、聚焦太阳光、热空气、其它本文提及的热源,使用本发明热机或将通过工质产生高压气(高压室活塞连杆与负压室活塞连杆,通过曲柄,热源产生负压或高压),以压缩机产生负压或高压再产生超细微雾化水,再利用上述方法制造人工冷端,用于本发明所指的用途。
其中,大热容的冷端或(热)端储能器,可用保温容器,内存水或冰或冰加水,以0.1W-50*1050W的相对于总输出功率1/5~1/2的较小功率,予以储能供备用,这样有利于节能及开机大功率启动与大功率输出。
高温储能器:
高温热能作为用于汽车、摩托车,助动车,动力装置等的动力能源。
高温储能器(可为柱形体、方形体、圆形体、蛋形体、盘形体、三角体、多面体、椭圆形体、屈面体等任意立体形状),本发明的热机***,热机,或外燃机,热机等向高温储能器获取热能,热机***或外燃机,热机等的柱形体取热头可直接伸入高温储能器的内腔,取热头以高纯碳纤维与/或钨的多层复合体制成,热机***产生动力,或进一步发电,外燃机效率较高且环保,外燃加温与高温储能器也完全环保,以高纯碳为储能蕊体,高纯碳纤维包于其外,使其具有较高强度,且耐高温,储能温度最高为3500℃~3600℃,较方便的加热用对高纯碳蕊体直接通电或微波或电磁波加热或以燃料燃烧补充热能源,直接通电可以在1分钟~数分钟快速加热完毕,保温外层用高纯碳纤维,或高纯碳纤维与/或钨的多层复合体,采用至少一层或多层的真空镀膜保温层,500Kg的碳可在3300℃~3630℃储能316.7KWH~348.4KWH,如加入燃料充分燃烧补充热能,则只须50-150Kg的碳储能,使用本发明带能量回授环的热机***或外燃机或内燃机,700℃时热机η为69%,6.9KW耗能功率,一次储能可连续使用31.67小时,优良车型约可行驶2500~2750公里,若外带燃料,则有更长行驶里程,而以外燃机为例,1400℃时热机η为81.8%,6.9KW耗能功率,一次储能可连续使用37.54小时,优良车型约可行驶3000~3300公里,具有很强的实用性。用于摩托车,助动车,则只须5-15Kg的碳储能,可行驶330公里。当使用本发明电力或巳有电力为高温储能器加热,弗用比油价得多,都具有扱强的竞争性、实用性!可附加人工与/或自动CO2灭火器,储能材料可以使用潜化热大的相变材料,如制冷剂,单纯盐LiH等。其中,上述发动机使用本发明热机***,或外燃机,工质用氮或R744等,或已商用化外燃机常用的氢,斯特林热机,本发明提及的其它一种或多种热机…等。
热交换器的清洗:高压水冲洗:在热交换器管路内及周围,设置高压水泵,管路及喷头、阀门,喷水冲洗热交换器,对于平扳式或微通(管)道热交换器,在L1,L2的热,冷水进水或出水端口,用泵压水或清洗剂定期清洗最为方便,可增加四通换向阀,用以改变冷水流方向,改变冷水与热水流的方向,改变水流方向,有利于防止积垢与清洗水通路,管道,及热交换器(换热器)内的污垢,在四通换向阀之前的进水管路上,增加三通阀,选通(改变二个可选通路),用以选择水源或清洗液,清洗液可选用酸性或碱性水溶剂,换热器采用不锈钢或钛合金或耐酸碱材料制成,可耐酸碱,或其它清洗剂或水,或高压水增加水流速冲洗。
本发明所指的热交换器与换热器完全同义。
通电去污:在热交换器与水源之间上通单向电流或直流电流或交流电流,该电流为单向脉冲或调制脉冲或调制交流电流,用以去除污物、生物及鱼类等,电源能取自本发明电力输出,热交换器表面积,每平方米面积电流为10-9A-103A,电泳中的污物、离子等,在水流中会被冲走,或已有的其它水质净化器。
利用宏吸管道:
用于有水位差的节能自动引流或加水泵零位差或低位差引流的节能方法:利用宏吸现象,构成对冷、热水的引流,可以使用墙体(或钢筋水泥墙体)构成的渠、墙管,墙渠、管,其它材料,钢材构成的管道,渠,管道的管口断面形状可为方形或长方形或三角形或多边形或圆形或椭圆形,其中方形或长方形或三角形或多边形或半圆形可以节省一个与水库坝体相依的立面墙面体,并增大整体强度,特别是宏吸管可免去水泵引流节能,因可使水位升高,最大超过水平面约10米,扱大地方便了施工、维修、清洁等,使用于L1,L2时,其水流速,压强,远小于钢制引水管,容易迠造。
并可使温差发电机主机与冷、热交换器安装在相近高度的位置,例如在原水电站大坝、大坝的水库内侧面、电机房,水面上下、甚至高出水平面10米以内任意高度与位置,这样就为维护保养带来扱大便利。
引水管道可以渠道、墙体管、其它钢材的管道构成,例如将底层冷水端引至水平面上10米高度以内,可结合使用渠、墙、管构成引流,通常可使用墙体等构成的渠、墙渠、墙管,具有阻力损失小,且成本低等优势。
***的设计安装位置与方法:
本发明能源***集合的设计安装,总分为:与水电站共同设计安装O,及事后借用原电站设施设计安装P,独立水源设计安装Q,三种大方案,慨称为O.共同设计,P.借用设计,Q独立水源设计,上述三种方案,又涉及使用能源及能源组合,例如,可包含单独温差发电,或温差双发电,或能源编号N1~N26,或能源组合A1…26,排列组合慨称为PAI,即使用不同能源组合时,O,P,Q的分别不同的设计安装方法)。
设计的最大主要部件1.是冷、热换热器,即热交换器(部件L),2.是热机与发电机,或热机,或热泵,输液泵,过冷装置,控制***等,即除冷、热换热器、管道管路,之外的***其它部件,慨称热机主件(部件B),3.是联系前二者的管道管路,即输液管等(部件GA),慨称为部件L,B,GA。
所有可安装的大部位是,a.上游水源(即坝前上游水源一侧所有部位,与坝体分开的,含上中下三层面,含水源中各设施与平台,a位内的新迠坝体上,包含a位内两侧陆地、山体与水源侧相连的水下两侧(宜安装L1,L2),及水上两侧(宜安装B,GA),b.下游水源(即坝后下游水源一侧所有部位,与坝体分开的,含上中下三层,含水源中各设施与平台,包含b位内两侧陆地、山体与水源侧相连的水下两侧(宜安装L1,L2),及水上两侧(宜安装B,GA),c.坝体(即与坝体联在一齐的安装位,含水源内侧与外侧,外侧包含机房及平台),以及坝体上平面与两侧立面上,坝体包含防护坝,即沿水源上、下游两侧的防护坝,由于防护坝为非主流量坝体,小规模与早期的试验及工程,宜从此处开始,对工程无大的影响,包括改迠防护坝也有可能,(例如三峡的茅坪防护坝)d.除上述a,b,c,外的陆地与山体,还包含d内的陆地,山体与水源侧相连的水下一侧及水上两侧,慨称为***安装位a,b,c,d。
上述都涉及使用能源及能源组合,或排列组合,以下的(排列组合),括号内的排列组合,及其它排列组合,均表示排列组合展开的全部例或可能结果,并且相互之间为或的关系,即展开例1,例2或例3…或例n,例如,可包含单独温差发电,或温差双发电,能源编号N1~N26,能源组合A1…26,即使用不同能源组合时,P,O,Q方案内,L,B,GA部件的分别的设计安装方法),
这样,就至少有以下的不同组合,慨括为P,O,Q,L,B,GA,PAI2,(或排列组合PAI,慨括为P,O,Q,L,B,GA,PAI的可能的展开结果,应多于P,O,Q,L,B,GA,PAI2),以下1-13的部分展开例方式慨称为PAI2,该方式用于其它内容的展开,也慨称为PAI2,排列组合方式慨称为PAI,该方式用于其它内容的展开,也慨称为PAI,以下1-13类中,每一类中的若干个展开例相互间为或关系,用逗号‘,’分隔,表示‘或’,1~13各编号之间,相互为或关系,其中+号表示‘与’关系,
以下为慨括为P,O,Q,L,B,GA,PAI2部分展开例:
P.借用设计(电站设施):(本例仅为一种展开方法,可以任何其它PAI展开方法排列组合,或PAI展开)
部件L***安装位a,b,c,d,
部件L,位(1~13)f(A1…26),或位PAI f(A1…26),该PAI展开例略,
1.L.a,b,c,或d,
2.L.a+b,L.a+b+c,L.a+b+d,L.a+b+c+d,L.a+b+d+c,
3.L.a+c,L.a+c+b,L.a+c+d,L.a+c+b+d,L.a+c+d+b,
4.L.a+d,L.a+d+b,L.a+d+c,L.a+d+b+c,L.a+d+c+b,
5.L.b+a,L.b+a+c,L.b+a+d,L.b+a+c+d,L.b+a+d+c,
6.L.b+c,L.b+c+d,L.b+c+a,L.b+c+d+a,L.b+c+a+d,
7.L.b+d,L.b+d+a,L.b+d+c,L.b+d+a+c,L.b+d+c+a,
8.L.c+a,L.c+a+b,L.c+a+d,L.c+a+b+d,L.c+a+d+b,
9.L.c+b,L.c+b+a,L.c+b+d,L.c+b+a+d,L.c+b+d+a,
10.L.c+d,L.c+d+a,L.c+d+b,L.c+d+a+b,L.c+d+b+a,
11.L.d+a,L.d+a+b,L.d+a+c,L.d+a+b+c,L.d+a+c+b,
12.L.d+b,L.d+b+a,L.d+b+c,L.d+b+a+c,L.d+b+c+a,
13.L.d+c,L.d+c+a,L.d+c+b,L.d+c+a+b,L.d+c+b+a,
其中L,a,b,c,或者d,表示L部件安装于,a,b,c,或者d部位,+表示与关系,其它同样分析,并略,
上述L部件安装位(1~13)f(A1…26),或PAI f(A1…26)
L表示部件L,(1~13),表示有上述展开1-13类可安装方法,这13类方法之间为或的关系,1-13类可安装方法分别与:能源组合A1…26的可展开例,组成各能源的可安装位,该PAI2,或PAI组合展开方法,可以使用于本发明中,所有其它需排列组合的内容的组合与展开,并组成关联关系,
f(x),表示与x关联,表示x的函数关联,以下略,
慨称为:P.L,(1~13)f(A1…26),或P.L,PAI f(A1…26)P方案中L,B,GA元件,按13类安装排列展开,分别与能源组合A1…26展开例,组合成的若干种安装位方法,具体慨括为:
P.L,B,GA,(1~13)f(A1…26),或P.L,B,GA,PAI f(A1…26)
上述P.L,(1~13)展开例及所有组合函数关系,P.L,(1~13)f((A1…26),或P.L,PAI f(A1…26)的排列组合方法,均使用于本发明所有其它装置,用途,方法等的排列组合,并相互关联。
部件B***安装位a,b,c,d,
部件B,位(1~13)f(A1…26),或PAI f(A1…26),该PAI展开例略,
1.B.a,b,c,或d,
2.B.a+b,B.a+b+c,B.a+b+d,B.a+b+c+d,B.a+b+d+c,
3.B.a+c,B.a+c+b,B.a+c+d,B.a+c+b+d,B.a+c+d+b,
4.B.a+d,B.a+d+b,B.a+d+c,B.a+d+b+c,B.a+d+c+b,
5.B.b+a,B.b+a+c,B.b+a+d,B.b+a+c+d,B.b+a+d+c,
6.B.b+c,B.b+c+d,B.b+c+a,B.b+c+d+a,B.b+c+a+d,
7.B.b+d,B.b+d+a,B.b+d+c,B.b+d+a+c,B.b+d+c+a,
8.B.c+a,B.c+a+b,B.c+a+d,B.c+a+b+d,B.c+a+d+b,
9.B.c+b,B.c+b+a,B.c+b+d,B.c+b+a+d,B.c+b+d+a,
10.B.c+d,B.c+d+a,B.c+d+b,B.c+d+a+b,B.c+d+b+a,
11.B.d+a,B.d+a+b,B.d+a+c,B.d+a+b+c,B.d+a+c+b,
12.B.d+b,B.d+b+a,B.d+b+c,B.d+b+a+c,B.d+b+c+a,
13.B.d+c,B.d+c+a,B.d+c+b,B.d+c+a+b,B.d+c+b+a,
Ba,b,c,或者d,表示B部件安装于,a,b,c,或者d部位,(+表示与关系),其它同样分析,并略,
上述B部件安装位(1~13)f(A1…26),或PAI f(A1…26)
B表示部件B,(1~13),表示有上述展开1-13类可安装方法,这13类方法之间为或的关系,1-13类可安装方法分别与:能源组合A1…26的可展开例,组成各能源的可安装位,该PAI2或PAI组合展开方法,可以使用于本发明中,所有其它需排列组合的内容的组合与展开,f(x),表示与x关联,表示x的函数关联,以下略,
慨称为:P.B,(1~13)f(A1…26),或P.B,PAI f(A1…26),
P方案中L,B,GA元件,按13类安装排列展开,分别与能源组合A1…26展开例,组合成的若干种安装位方法,具体慨括为:
P.L,B,GA,(1~13)f(A1…26),或P.L,B,GA,PAI f(A1…26),
上述P.B,(1~13)展开例及所有组合函数关系,P.B,(1~13)f((A1…26),或P.B,PAI f(A1…26)的排列组合方法,均使用于本发明所有其它装置,用途,方法等的排列组合,并相互关联。
部件GA略,慨括为P,O,Q,L,B,GA,PAI2,排列组合慨括为为P,O,Q,L,B,GA,PAI,
即有组合,P.借用设计(电站设施),以下略去能源编号,能源组合,位等中文字,能源编号以N表示,能源组合以A1…26表示,排列组合以PAI表示:
P.L,(1~13)f(A1…26),或P.L,PAI f(A1…26)
P.B,(1~13)f(A1…26),或P.B,PAI f(A1…26)
P.GA,(1~13)f(A1…26),或P.GA,PAI f(A1…26)
进一步慨括为:P.L,B,GA,(1~13)f(A1…26),
或P.L,B,GA,PAI f(A1…26)
O.共同设计,
O.L,(1~13)f(A1…26),或O.L,PAI f(A1…26)
O.B,(1~13)f(A1…26),或O.B,PAI f(A1…26)
O.GA,(1~13)f(A1…26),或GA,PAI f(A1…26)
进一步慨括为:O.L,B,GA,(1~13)f(A1…26),
或O.L,B,GA,PAI f(A1…26)
Q独立水源设计,
Q.L,(1~13)f(A1…26),或Q.L,PAI f(A1…26)
Q.B,(1~13)f(A1…26),或Q.B,PAI f(A1…26)
Q.GA,(1~13)f(A1…26),或Q.GA,PAI f(A1…26)
进一步慨括为:Q.L,B,GA,(1~13)f(A1…26),
或Q.L,B,GA,PAI f(A1…26)
P,O,Q三项各慨括为:
P.L,B,GA,(1~13)f(A1…26),或P.L,B,GA,PAI f(A1…26),
O.L,B,GA,(1~13)f(A1…26),或O.L,B,GA,PAI f(A1…26),
Q.O.L,B,GA,(1~13)f(A1…26),或Q.L,B,GA,PAI f(A1…26),
上述P,O,Q三项方案,L,B,GA元件,
共有总的排列组合慨括为:(即本发明包含这些所有的组合)
P.O.Q.L,B,GA,(1~13)f(A1…26),
或P.O.Q.L,B,GA,PAI f(A1…26)
上述所有的展开例,以及所有的组合方法,为本发明所有内容的排列组合、排列组合展开例所用,最终展开例相互之间为或关系(即与各种能源组合展开例的组合),即上述各种展开例,可使用其中任何一种,并相互关联。
上述所有种类的设计安装的有利总则是:
P.借用设计(电站设施)中,在原设施基建设计范围允许的条件下,例如,可采用部件L,即换热器L1,L2,安装于a.上游水源(即坝前水源一侧所有部位,与坝体分开的,含上中下三层面,含水源中各设施与平台上,面积体积远小于c坝体),承重比完全按新要求设计,不再有承重及面积顾虑,与/或者L1,L2,B,GA,及大部分,安装于该a位内的新迠平台或坝体上,包含a位内陆地,山体与水源侧相连的水下两侧(L1,L2),及水上两侧(B,GA),或者安装于c.坝体(即与坝体联在一齐的安装位,L1,L2通常直接与水源下的坝体内侧与外侧相连,含水源内侧与外侧,外侧包含机房及平台上的B,GA,),坝体外侧包含机房及平台,平台下的水出口处安装L1,L2,可使引水管直径逐步扩大,减低水压强与流速至L1,L2设计强度要求,这是本发明主张性能较好的一个安装位实例,d.除上述a,b,c,外的陆地与山体,包含d的陆地,山体与水源侧相连的水下一侧,
c.坝体(即与坝体联在一齐的安装位,
新增发电机等承重:(花岗岩大坝基岩等效总承重:仅0.4034%~0.04034%)大坝混凝土(其它基迠未计)浇筑量约1610万立方米,凝固后的水泥,作水库用,含水比重约3,以比重3计,即0.483亿吨!即48.3万万吨,70万千瓦发电机,单台机组重3443吨,共需新增91台,增加31.33万吨,占大坝自重的0.6486%,以20%坝承重位水泥自重计,占3.24%,(大坝电机房及它的平台位),其承重强度应是有余的,若为可靠计,可将50%发电机等置于两岸陆上,则占重比降至1.62%(含热机或热泵),
换热器承重:
所有450%总发电量=1800万千瓦*450%=8100万千瓦,加上所需的换热器总重量占所增加91台发电机31.33万吨的30%,共占大坝自重的0.8432%以20%坝承重位水泥自重计,占4.212%,
总承重与热机承重:
热机重量占发电机20%,上述三项共计,共占大坝自重的0.973%,以20%坝承重位水泥自重计,占4.86%,
坚硬完整的花岗岩大坝基岩与等效总承重:
由于三峡大坝基岩为坚硬完整的花岗岩,是混凝土高坝最优越地质条件,因此大坝的承重自然形变可减少至1/10~1/30以下,即主要承重力分散至坚硬完整的花岗岩山体之上,这是非常有利的迠造条件,其20%坝承重位的,等效总承重占重比应为0.486%~0.0486%,放宽至1.5倍总承重量时,较可靠的等效总承重占重比为:0.729%~0.0729%。
因此,可在c坝体外侧面斜面至平台,b位置,浇筑新发电机房承重平台,以及以承重厚墙构成为主支承力的二层以上平台机房,是较可靠并可行的方案之一,
实际上大坝及平台的可用面积,是很大的,如坝顶平面,坝体两个侧立面,原平台与发电机房也有可利用面积,
另一方案,也不必全额安装于c坝体上,安装位置一部分可为两岸等位置,参安装位介绍,
如结合d位安装部分发电机,热机,热泵,输液泵,面积会很富裕,
部分或全部的发电机,热机,热泵,输液泵等,可以基座钢板与镙栓紧固于坝体安装位上,或重新浇筑水泥基座于大坝上述安装位上,发电机,热机,热泵,输液泵等则安装固定于新水泥基座之上,L1,L2则可选c位,或新坝体c位,或a,或b,
L1,L2并使用升降支架,或者安装于d.除上述a,b,c,外的陆地与山体,此时可以包含在d范围内建造新的下水渠道(下水引至下游处),新的坝体,新的闸门,引水管,…则一切可完全以新的水温差双发电或或单温差发电或多能源组合要求来设计安装,
此时应包含较好的方案为:c.新坝体(指新迠平台或坝体上,面积体积远小于c坝体),承重比完全按新要求设计,不再有承重及面积顾虑,即与坝体联在一齐的安装位,含水源内侧与外侧,外侧包含机房及平台),主要的L,即换热器L1,L2,并使用升降支架,B,GA,及大部分,安装于坝体外侧包含机房及平台之上,以及坝体上平面与两侧立面上,即与坝体联在一齐的安装位,安装于机房及平台之上与/或坝体上平面与坝体两侧立面上,显然较合理,有利于安装更换,维修,清洗,
还包含逐步按上述d范围内的要求改建、安装,上述主要部件于原坝体(指原水电站坝体)水源侧,或坝体外侧(下游侧)及机房、平台,逐步使其与d.范围内的要求,以新的水温差双发电或多能源组合要求来设计安装。
另一个安装位为,c.坝体含水源内侧或外侧即与坝体联在一齐的安装位,及水源内侧与/或坝体上平面与坝体两侧立面上,此时由于水源侧空间较坝体出水口大,L1,L2的安装设计空间与尺寸可较大,水流入L1,L2的截面可扩大,即减低水压强与流速至L1,L2设计强度要求,例如利用墙体等构成的渠、墙渠、墙管,用于引水,若L1,L2装在水源外侧出水口处,应将引水管逐步扩大管径,减压,减速,至适合L1,L2设计要求见其它说明,两者并均可使用升降支架,升降L1,L2,
此时包含另一个较好的方案为:L1,L2,输液泵SU,按上述各种方法安装在一齐,部分或全部的而热机RJ,热泵,SU,发电机组,则安装在d陆地/山脉上,因水电站周围都相应迠有大面积平地与设施,安装数十台至上百台70万千瓦或上百万千瓦的发电机组,面积足够,承重也有利,但需液管联接其它剩余的上述部件,通常输液损失占总输出功率较小,
b.下游水源(即坝后水源一侧所有部位,与坝体分开的,含上中下三层,含水源中各设施与平台),适合于温差双发电提水储能增能多次发电,以及剩余能源多次发电,以及在b位迠造新的符合c位要求的新迠平台或坝体上,面积体积远小于c坝体)。
本发明中,对各个部件,装置或方法,或用途,虽是逐个进行描述,对于本发明***优化集合,都是有用,或有改进的,都是相关联的,均以排列组合相关联,本发明中,其中一些具体介绍见下述及说明书其它介绍。
O.共同设计(电站设施):
例如,c.新坝体(指新设计的坝体,即与坝体联在一齐的安装位,含水源内侧与外侧,外侧包含机房及平台),主要的L,即换热器L1,L2,B,GA,及大部分,安装于坝体外侧包含机房及平台之上,以及坝体上平面与两侧立面上,即与坝体联在一齐的安装位,安装于机房及平台之上与/或坝体上平面与坝体两侧立面上,显然较合理,有利于安装更换,维修,清洗,L1,L2,可装于机房及平台下部引水通道处,含水源内侧,c.坝体(即与坝体联在一齐的安装位,含水源内侧与外侧,外侧包含机房及平台),坝体外侧包含机房及平台,可使引水管直径逐步扩大,减低水压强与流速至L1,L2设计强度要求,L1,L2,由于承重与水速水压强等原因,可安装于a.上游水源(即坝前水源一侧所有部位,与坝体分开的,含上中下三层面,含水源中各设施与平台),或与坝体相连的水源侧基建之上,并可使用升降支架。
另一种方法:即上述P.借用设计(电站设施)中所有的方法,
另一种方法e(包含于前述各总分类中),采用部件L,即换热器L1,L2,安装于a.上游水源(即坝前水源一侧所有部位,与坝体分开的,含上中下三层面,含水源中各设施与平台,位内的新迠平台或坝体上,面积体积远小于c坝体),B,GA,及大部分,安装于c.原坝体上,或/L1,L2,B,GA,的大部分或全部,安装于该a位内的平台或新迠坝体上,面积体积远小于c坝体部分安装于原坝体上。
另外一个安装位为,c.坝体含水源内侧即与坝体联在一齐的安装位,及水源内侧与/或坝体上平面与坝体两侧立面上,此时由于水源侧空间较坝体出水口大,L1,L2的安装设计空间与尺寸可较大,水流入L1,L2的截面可扩大,即减低水压强与流速至L1,L2设计强度要求,缺奌是不便于安装更换,维修,清洗等,可使用升降支架。
b.下游水源(即坝后水源一侧所有部位,与坝体分开的,含上中下三层,含水源中各设施与平台),适合于温差双发电提水储能增能多次发电,以及剩余能源多次发电b.位内的新迠平台或坝体上,面积体积远小于c坝体,可使用升降支架。
一些具体构造与方法见下述及说明书其它介绍。
Q独立水源设计
包含水温差双发电与单温差发电二种,但相同的水资源,单温差发电产生的电力为水力电的提高至494%-570%以上,且易于单一化管理,故有积极意义,后者区别在于少一套水力发电设备设施与机房面积,由于独立全新设计,无太多条件限止,以c坝体安装为主,或全部或大部分主机安装于c坝体,参见O,P,介绍,也可结合d安装,或结合a,或结合b安装,可与O共同设计(电站设施)方案相同或P相同。
单温差发电产生电力产能提高至494%-570%以上:
(较单一水力发电;温差双发电产出电力450%~484.5%,以原温差发电增加380%计值,η|27℃ 12℃(Δ15K)=1-Ta/Th=1-Th/TA=4.7619%条件设计,水力压头约140m-160m;η|23℃ 8℃(Δ15K)=1-Ta/Th=1-Th/TA=5.0676%,后者低温条件η高于前者,提高至525.7%-606.6%。)
按能量守恒,热功当量原理,水力发电的水力所作功,即水轮机的水阻力功,将转移入温差发电所有换热器的克服水阻力作功,若总水流量不变,则换热器水流速流量,压强上升,使热交换量与效率提高,温差发电总效率提高,可使所设计的换热器换热密度上升,允许水阻上升,同体积重量换热效率上升,成本下降,这是十分有益的,克服水阻与提高换热效率及换热总能量,三者可提高总电力输出30%-50%,即以三峡单温差发电,1820万千瓦*4.62857吨水/千瓦小时=8424万吨水/小时的原耗水量,额定总输出功率=1820*(1.3~1.5)*(380%)=1820*(494%-570%)=8990万千瓦~10374万千瓦,即提高为原1820万千瓦的494%-570%!此为额定最大功率。
若热交换器安装在水源或水电站的水库坝体的水出口外侧或该出口处的水库内侧,则可以将各个出水口安排冷水源端出水口与热水源端出水***替安置,即第一个冷水源端出水口(用与上述P35宏吸管道相同的墙体等构成的渠、墙渠、墙管,其它材料,钢材构成的管道,引流底层冷水源),第二个为热水源端出水口,慨括为:冷,热源交替出水口或HCJ,采用与上述宏吸管道相同的墙体等构成的渠、墙渠、墙管,其它材料,钢材构成的管道,一个引流上层热水源,另一个引流下层冷水源),出水口一个冷,一个热,…如此交替循环,这样可使热机安装可适当利用原基迠,降低成本,所有主机部件安装位相互靠近,同时液管最短,提高效率,其中使用墙体(或钢筋水泥墙体)构成的渠、墙管,其它钢材的管道,渠、墙管,管口断面形状方形或长方形或三角形或多边形…等,可节省一个与水库坝体立面相依的墙面体,由于与水库坝体水源内侧墙相互依靠,将增大整体强度,在引流部分可加入适当的隔热材料或多孔空心、真空墙体,或有空气、真空隔层的钢管和措施,甚至是空气隔热的空间或在隔热的空间加压的任何汽体,采用渠、墙体引流,由于水源侧空间大,其截面积可远大于钢制引水管,增加水流量,降低水压强,水流速,使之适合L1,L2的设计与强度要求,L1,L2并使用升降支架,并降低成本。
热,冷交换器也可以分别安装在水源上层热源端与水源下层冷源端L1,L2并使用升降支架。
可升降或更换的热交换器:
本发明中,所有热交换器与整个热机糸统RX 、RBX的安装,都可以安装在钢板之上,或钢制(或不锈纲)轨道支架简称升降支架,而该二者安装在水库坝体,发电机房,新迠发电机房,等基建之上或墙体或管体或引水墙管体或引水管体之上或山体上或水库库体上,或O,P,Q,(L,B,GA),位(1~4)f(N1~N26,与A1…26),钢制(或不锈纲)轨道支架上可安装齿条或滑轮组及升降电机,以方便升降,并由F,F1控制。
为便于选择热交换器等,可增加四通换向阀及三通阀选通(改变二个可选通路,例如选通水源或清洗水溶剂),用以配合适合的液流方向或更换使用热交换器,或更换冷,热水流的方向,水流换向有利去垢,清洗,清洁热交换器(换热器)内的污垢,可以调整多种热源时水源所需的温度,并使之易于维护保养清洗等,输液管可使用耐压的多层复合材料的软管。
热机***RX、热泵热机***RBX权项)可升降或更换的热交换器:
为了取得最大温差及合适的温度等,选择水深,可以将热交换器安装在上述包含齿条或滑轮组及升降电机的钢制(或不锈纲)轨道支架之上,
简称升降支架,形成可活动升降形式的热交换器,或至少二个以上不同水深的可更换使用的热交换器,选择水源的合适温度,以作为适合使用的水源端,其输液管可使用耐压的多层复合材料的软管,或外套蛇皮管的复合材料软管以便于活动,
可增加四(多)通阀换向阀,用以配合改变适合的液流方向或三(多)通选通阀,用以选择不同的工质液,或水或水溶剂或其它液体,或更换使用热交换器,(本发明液管均指工质液及水或水溶剂或其它液体用管)。
制作可以升降不同水深度的热交换器,或至少二个以上不同水深的可更换使用的热交换器,使用以上的方法与装置,使之易于维护保养清洗等并保持热机糸统RX、热泵热机***RBX最大温差和效率。
这里将上述及本发明中,所有热机糸统RX 、RBX的安装方法与安装设施及技术措施与方法的内容,全部包括并定义为:热机糸统RX、热泵热机***RBX的安装设施与安装方法。
已有技术普通的空气能获取装置效率低下,例如空气能热泵空调,其热效比仅为2.5-5.0左右,且多只能用于制冷,制热,较困难用于发电,且效率太低,而通常借助于太阳能聚焦则成本高成本、工程弗用高,更难以大功率化等。本发明热机的吸热能效比趋于50-3.0*(1012-1014)最大值!且很容易产生动力与发电。
附注:
第一热源(或称第一能源):
它可以输入和输出已知的各种能量,或组合排列、并由控制***,或人工与/或自动控制***,总线控制器(***)选择分配适合的输入和输出,或组合排列的能量组合,可包含一切已知和未来的(已发现并正在进一步试验的)各种能量,所有含能级差的能源的获取和能源输出,以及所有人工人为制造的能级差、能源与能源输出装置,其所获取的能量(J)*能量输(入)出器、转化器效率η>1,即能效比大于1的的方法和装置,包含本发明文中所述的能源,能源利用之后剩余的各种能源、能源经转换之后的能量、热能、温差能、燃料热能、太阳能、阳光玻璃管道,阳光玻璃房…等,高、低温差源的、高(低)位能、(可在已经利用高温、中温能源前或之后的,温度与温差范围包含在0.5℃~20℃或20℃~60℃或60℃~98℃或98℃~250℃或250℃-550℃或0.5℃~550℃范围的的各种中、低温差能源、动力、发电利用,特别是,在温差范围包含在0.5℃~20℃或20℃~60℃或60℃~98℃低温差能源,或高温550℃-5000℃范围的的各种高、中、低温差能源、如各种发电、工、农业余热,
水源能包含:包含陆地/山脉上所有水源温差发电,潮汐温差发电,海水温差发电(较已有技术更环保,高效率),陆地/山脉上所有水源温差发电,潮汐温差发电,海水温差发电,水力发电站、水库、江河湖海、潮汐水、洋流能、河流能、瀑布、泉水、或大的用水源头,如水厂,水厂水库,水厂水源及中、下游等,人工供水、自来水供水源,用水大户和散户、个人、家庭、企业用水户、管网、下水管网……地下污水、地下管网污水、水位能、所有流动和静止的水源、在静止水源中巡航的温差电站(以增加温差和发电量)、水温差能的多次再利用如W1.…W7,包含陆地/山脉上所有水源温差发电,潮汐温差发电,海水温差发电(较更环保,高效率),天然冰,或冰与水中,加入如盐、糖等,降低冰点或天然冰季节冰储能,或水与天然冰中加如盐、糖,其它溶介物,…所有水源的上下层温差:水源、水坝、水库上(下)、上(下)游的,水力发电站水库(已利用水位差发电之前、后)、等水容库的水源的上下层温差,太阳光聚光阵列热源:
可以新建造与/或利用原有的设施、房屋窗玻璃、墙面、阳台,屋顶、所有外侧面,建筑物、山体、地面、其它实体、水面、…设置聚焦,反光阵列,可使阵列的成本扱大降低,使之实用、商业化…。人工冷、热源,飞轮储能是可应用的一种高效率储能器,高温储能器的热能,容器储存的热能:水或冰或冰加水或天然冰季节冰储能,天然冰,或冰与水中,加入如盐、糖等,降低冰点或天然冰季节冰储能,或水与天然冰中加如盐、糖,其它溶介物,…,N1~N26的能源编号,能源组合分组编号A1…26的所有能源,或本发明提及所有能源排列组合的展开例。
水源等剩余能源多次发电、产能(慨括为:W1-W7,详见P68):水温差剩余能源与其它能源多次发电、产能(或产生动力、能源)、温差双发电提水储能增能多次发电(慨括为:提水增能)。
山的两亇热、冷端面的热能,森林上方的热空气,(或顺风向热空气),与森林内的(或顺风向的)冷空气,高山、大楼等有依托的高空,与平原、低空之间温差之冷端、热端能量。空气/水多次发电(或产生动力、能源)
利用负压,或超细微雾化水(或盐水等低凝固奌水或水溶合液体),使水在低温沸腾蒸发,产生的人工冷端,可以使用潜化热大的相变材料,如制冷剂,单纯盐LiH等。
所有可利用或已经利用能源之(前)后,未利用或剩余的的高(低)位能(能级差),高、低温差源,或所已利用能源种类之外的其它种类能源剩余能源,(比如水力发电站水源,在发电之前,水库中的上、下水层中的巨大的温差能源或发电前后的水温差能)这里称为水温差剩余能源与其它剩余能源。
高、低温差源的、高(低)位能的构成:(可在已经利用高温、中温能源前或之后的,温差范围包含在0.5℃~20℃或20℃~60℃或60℃~98℃或98℃~250℃或250℃-550℃或高温550℃-5000℃或0.5℃~550℃范围的的各种高、中、低温差能源、如各种发电、工、农业余热,所有水源的上下层温差:水源、水坝、水库上(下)、上(下)游的,水力发电站水库(已利用水位差发电之前、后)、等水容库的水源的上下层温差,太阳光聚光阵列热源:利用原有的设施、房屋窗玻璃、墙面、阳台,屋顶、所有外侧面,建筑物、山体、地面、其它实体、水面、…设置聚焦,反光阵列,可使阵列的成本扱大降低,使之实用、商业化…。人工冷、热源,高温储能器的热能,容器储存的热能:水或冰或冰加水
山的两亇热、冷端面的热能,森林上方的热空气,(或顺风向热空气),与森林内的(或顺风向的)冷空气,高山、大楼等有依托的高空,与平原、低空之间温差之冷端、热端能量。空气/水多次发电(或产生动力、能源)利用负压,或超细微雾化水(或盐水等低凝固奌水或水溶合液体),使水在低温沸腾蒸发,产生的人工冷端,可以使用潜化热大的相变材料,如制冷剂,单纯盐LiH等。以上的能源这里我们定义为第一热源(或称第一能源)。
以下的能源这里我们定义为第二热源(或称第二能源):
为了获得更大的温差和能源、能,我们可设定第二热源(或称第二能源),只要它们的温差和能大于第一温度源(或称第一热源),即可采用,或可同时采用,作为辅助源,以增加温差和能,以及增加稳定性。
它可以输入和输出已知的各种温,或组合排列、并由并由控制***,或人工与/或自动控制***,总线控制器(***)选择适合的输入和输出,或组合排列的能量组合,可包含一切已知和未来的(已发现并正在进一步试验的)各种能量,所有含能级差的能源的获取和能源输出,以及所有人工人为制造的能级差(例如热泵提高温度,减低温度等)与能源输出装置,其所获取的能量(J)*能量输(入)出器、转化器效率η>1,即能效比大于1的的方法和装置,包含本发明文中所述的能源,能源利用之后剩余的各种能源、能源经转换之后的能量、热能、温差能、燃料热能、太阳能、阳光玻璃管道,阳光玻璃房…等,空气热能、水源能包含:陆地/山脉上所有水源温差发电,潮汐温差发电,海水温差发电,水力发电站、水库、江河湖海、潮汐水、洋流能、河流能、瀑布、泉水、或大的用水源头,如水厂,水厂水库,水厂水源及中、下游等,人工供水、自来水供水源,用水大户和散户、个人、家庭、企业用水户、管网、下水管网……地下污水、地下管网污水、水位能、所有流动和静止的水源、在静止水源中巡航的温差电站(以增加温差和发电量)、W1.…W7,包含陆地/山脉上所有水源温差发电,潮汐温差发电,海水温差发电(较更环保,高效率),天然冰,或冰与水中,加入如盐、糖等,降低冰点或天然冰季节冰储能,或水与天然冰中加如盐、糖,其它溶介物,…地热能、随处可开发,低成本的,资源十分丰富的空气源热和中、低温地热、潮汐能、N1~N26的能源编号,能源组合分组编号A1…26的所有能源。
水源等剩余能源多次发电、产能:水温差剩余能源与其它能源多次发电、产能(或产生动力、能源)、
温差双发电提水储能增能多次发电:
风能、提高效率的自动顺从风向的喇叭口迎风管,热(冷)空气吸收器(简称喇叭口迎风管)、液压、汽压、动能、弹力、电能、声能、位能、光能、压力能、核能、特别是氚、氘等清洁可控能源,各种余热温差能,如发动机、燃机、热机、热炉、热水器、淋浴器、燃气热具、本发明全文中提及的能源及转换之后的能、以及一切不受限止范围的余热,并且不受限止,其输出能量,在保持高效率的同时,可在任意能量间进行互转,亦不受限止。
人工冷、热源,飞轮储能是可应用的一种高效率储能器,高温储能器的热能,容器储存的热能:水或冰或冰加水或天然冰季节冰储能,
山的两亇热、冷端面的热能,森林上方的热空气,(或顺风向热空气),与森林内的(或顺风向的)冷空气,高山、大楼等有依托的高空,与平原、低空之间温差之冷端、热端能量。
利用负压,或超细微雾化水(或盐水等低凝固奌水或水溶合液体),使水在低温沸腾蒸发,产生的人工冷端,可以使用潜化热大的相变材料,如制冷剂,单纯盐LiH等。
需要特别提出:
作为优化组合的一种方法,第一温度源(或称第一能源第一热源,),也可以采用第二温度源(或称第二能源,第二热源)及本发明全文中提及的能源及转换之后的能源中任何一种能和温差能,原则是当两个或两组能源间的能差大,而且容易获取,且较经济,环保等,同样,第二温度源(或称第二能源第二热源,),也可以采用第一温度源(或称第一能源,第一热源)及本发明全文中提及的能源及转换之后的能源中任何一种能和温差能,原则是当两个或两组能源间的能差大,而且容易获取,且较经济,环保等,它可以输入和输出已知的各种能量,或组合排列、并由控制***,或人工与/或自动控制***,总线控制器(***)选择分配适合的输入和输出,或组合排列的能量组合,可包含一切已知和未来的(已发现并正在进一步试验的)各种能量,所有含能级差的能源的获取和能源输出,以及所有人工人为制造的能级差(例如热泵提高热度,减低热度等)与能源输出装置,其所获取的能量(J)*能量输(入)出器、转化器效率η>1,即能效比大于1的的方法和装置,包含下述能源,下述能源利用之后剩余的各种能源、以及下述能源经转换之后的热能、温差能:燃料热能、太阳能、空气热能、水能、水力发电站、水库、江河湖海、潮汐水、洋流能、河流能、瀑布、泉水、人工供水、自来水供水源,用水大户和散户、个人、家庭、企业用水户、管网、下水管网……地下污水、地下管网污水、水位能、所有流动和静止的水源、在静止水源中巡航的温差电站(以增加温差和发电量)、地热能、潮汐能、风能、使用提高空气交换效率的,喇叭口迎风管,液压、汽压、动能、弹力、电能、声能、位能、光能、压力能、核能、特别是氚、氘等清洁可控能源,各种余热温差能,如发动机、燃机、热机、热炉、热水器、淋浴器、燃气热具、本发明全文中提及的能源及转换之后的能、以及一切不受限止范围的余热,并且不受限止,其输出能量,在保持高效率的同时,可在任意能量间进行互转,亦不受限止。
人工冷、热源,飞轮储能是可应用的一种高效率储能器,高温储能器的热能,容器储存的热能:水或冰或冰加水或天然冰季节冰储能,
山的两亇热、冷端面的热能,森林上方的热空气,(或顺风向热空气),与森林内的(或顺风向的)冷空气,利用负压,或超细微雾化水(或盐水等低凝固奌水或水溶合液体),使水在低温沸腾蒸发,产生的人工冷端,空气冰多次发电(或产生动力、能源)可以使用潜化热大的相变材料,如制冷剂,单纯盐LiH等。
当空气源和水源温差大于单纯水源温差时,同时利用水源热能和空气热能。同样,其它热源和水源温差大于单纯水源温差时,例如附注中的、本发明文中提及的能源,包含其中的一个或多个能源,各种能源、热源,也可以与水源热组合使用,或单独使用,如地热源。
在地球表面1-3米以下的浅层地层中,存在着一日内温度始终不变的日变恒温层与一年内温度始终不变的年变恒温层。年变恒温层深度一般地在10~40米之间,约是日变恒温层的19.1倍。利用大地恒温层的特性,对人类的生存和活动进行有意义的应用开发,是利用地温资源的主要目的。
年变恒温层深度一般在10~40米之间,其温度与当地的年平均温度相当,参数稳定,不受环境气候的影响,不受地域的限制。我国已测得的恒温层深度在15~30米之间,温度在10~23℃之间,是目前应用最多的地温资源层。
当同时采用了水温差能或与空气热源组合时(尤其当空气源温差大于水温差能时),较单一水力发电,提高至约500%-1000%的总电力输出!以上为第二热源(或称第二能源)
能源、热源的组合原则/选择适合能源组合以及
空气源,浅层地热源与水源的组合:
原则是,两个或两组能源间的能差大,而且容易获取,且较经济,较稳定,增加整个***与集合的能量稳定性,提高互补优势,环保等,一个在冬季水源能温差能减少,则选空气源与/或浅层地热能源能量减加,例如当水源平均温度下降时,它与空气源,地热之间的温差却扩大了,即水源温差自身发电下降,空气源,地热与水源结合的温差发电能量却上升了,这两个发电可由两个***分别发电完成,也可以由一个***同时完成,
此时,只须将地热热源对原水源热端增加热交换量,提高该水源热端温度就可以了,***较简单,
或以另一个***RX,独立用地热热源对原水源温差发电,效率较上更高,(如浅层地热能,最浅15m~30m热井,具有约10℃~23℃的恒温性能,可结合空气源,水源热,产生温差能量,成本较低,而~1000m,则可产生45℃~65℃的热能),
作为实用例,利用日变恒温层与年变恒温层地温热能,与水源热能,空气热能等之间,找到合适的温差能量配对,以及互补,例如水源表层为5℃左右,与地热恒温层22℃~35℃左右互为温差配对,空气温度为0℃~-25℃时,与地热恒温层15℃~20℃配对,空气30℃~37℃时,与地热10℃~15℃配对,水源20℃~25℃时,与地热10℃配对,地热增增层25℃~60℃或60℃~150℃以上时,与水或与空气的0℃~10℃,或10℃~35℃的低温配对,凡大于8℃~15℃或15℃~30℃,30℃~45℃,45℃~60℃,60℃~80℃,80℃~150℃的温差,均可发电,总之,地热恒温层相对于其它热源的变温,本身就是一个温差能量。
具体温差能量配对,通过并由控制***,或人工与/或自动控制***,总线控制器(***)完成,增加整个***与集合的能量稳定性,提高互补优势,环保等,又例如,当空气温度大幅下降时,例如空气温度为-5℃~-30℃时,水深约100米的下层水却保持在12℃~15℃,总温差反而扩大,为至少20℃~45℃!此时,热机自身的同温差热能转换效率也反而上升(环境温度为0℃时,较27℃时的热机效率相对提高9.3%,-30℃时热机热能转换效率1-Th/TA=14.7%!!而27℃/12℃时,η|27℃ 12℃(Δ15K)=4.7619%,),η|-30℃ 12℃(Δ42K)比较η|27℃ 12℃(Δ15K)=4.7619%提高至3.087倍!
它表示,气温-30℃,下层水12℃,水温差双发电***,将较原水力发电站扩大电力为450%*3.087=1389%!!即扩大为13.89倍于水力发电量!!同样,夏季气温35℃时,低水温12℃,发电量为水力发电量的705%!
这时候结合空气源为冷端能,水源为热端能,是非常适合的,可采用低共熔奌溶液,空气/低共熔奌溶液换热,低共熔奌溶液/工质换热,或冷端化霜可以直接用水源热能,或间隔交换使用几个冷端热交换器,或间歇调节增大热端流量,或减少空气流量流速,或增加电热附助化霜,或增加12℃~15℃左右的下层水水流量等,所有能源的组合/选择,由控制***,或人工与/或自动控制***,总线控制器(***)选择适合能源组合,由自动测量的传感器测量各能源参数,并由控制***,或人工与/或自动控制***,总线控制器(***)方式优选最大能量化完成;控制***,人工与/或自动控制***,总线控制器,它们主要包含工业控制器与/或微机,或包含总线控制总线与总线控制的工业控制器与/或微机,包含导线回路与/或机械回路(例如管路内的能量、热能与机械力的传递,回输,回授等),传感器、执行器、由工业控制器与/或微机发出控制指令,通过总线控制总线完成,总线控制,包含电控与/或机械控制,包括温度传感器,如感温包,热敏元件,热敏电阻,热敏晶体管,热电偶等与温度敏感的元件测量温度,用压敏元件,如压力传感器,压力阀,过压保护阀,过压截止阀,压敏电阻,半导体压敏传感器、执行器,如机/电控制器,继电器,截止阀,泵,电机等执行完成,总线控制的优奌是可控制参数多,***简单,如时分制控制与机械控制,通常可只需要一个电回路与/或一个机械回路,较全面,性能好,且成本低,本发明涉及方法和产品,装置及用途。
以上为附注内容。
部分组合能源及优势:
同样原由,可优化结合水源的能源有以下邻近水源的,各种冷端源、热端源:浅层兼价低温地热源(浅层地热随处可开发)、太阳热能,太阳聚光能,以下邻近水源的各种热端、冷端源:森林中、森林上的冷端、热端,山脊与/或山谷口两侧中的,(含空气高度不同,不同的季节风流经产生的热空气源,冷空气源)、高山两侧(含热空气源,冷空气源)、大楼等有依托的高空冷空气源,与平原、低空之间之温差能量,有工业、商业价值的特殊热源,如余热,。人工冷端:利用负压,使水在-20℃(水中加其它溶介物,如盐、糖等,降低冰点)至99℃低温沸腾蒸发,超细微雾化水,……
能源编号:
可优化结合水源温差能或能量的能源有,近水源的,各种冷端源、热端源:以下能源给予编号,简称为能源1,能源2,(本发明所指的能、能量、源,均包含温差能与一切能量,如动能,热能,以及本发明附注中第一能源与第二能源中包含的能量,本发明提到的其它能量,能源编号中N1~N26的能源,
通常以PAI2,PAI,分别对N1-N26进行组合:
PAI2 f(N1~N26),或PAI f(N1~N26),
通常采用N1…N26之中的任意一种或几种组合,以取得增大温差能,提高总能量,以N1-N26类能源组合,其结果将非常之多,可采用每次组合挑选4-5种,或3种,进行排列,其结合会少些,容易处理,一般选取适用于当地环境的3-4种能源号进行排列组合,是很方便的,参照P40-41,PAI2组合展开方法,例如抽出N1,N2,N3,N4四种能源,分别替代a,b,c,d,即组合出PAI2的相同组合展开,组合展开的结合,以An1,An12…Anx…予以编号,以免与其它能源混合,并分别归类于A1,A2,…A26之中,
其组合的范围为排列组合PAI(N1…N26)的所有结果,如PAI2f(N1~N26),或PAIf(N1~N26),详见下述能源组合编号内容。
N1.水源能N2.空气源N3.低温地热源(浅层兼价低温地热随处可开发)
N4.太阳聚光能,本发明太阳能聚光阵列热源或其它太阳聚光能,都可以新建造与/或利用原有的设施,
N5.太阳热能,太阳热能加热:热介质,或水、空气,或太阳能热水器等,都可以新建造与/或利用原有的设施,
N6.水源等剩余能源多次发电、产能:水温差剩余能源与其它能源多次发电、产能(或产生动力、能源)、
N7.温差双发电提水储能增能多次发电:
N8.地下管网污水.
N9.水源能包含:水力发电站、水库、江河湖海、潮汐水、洋流能、河流能、瀑布、泉水、人工供水、自来水供水源,用水大户和散户、个人、家庭、企业用水户、管网、下水管网……地下污水、地下管网污水、用水大产和散户、水位能、所有流动和静止的水源、在静止水源中巡航的温差电站(以增加温差和发电量)、包含陆地/山脉上水源,天然冰,或冰与水中,加入如盐、糖等,降低冰点或天然冰季节冰储能,或水与天然冰中加如盐、糖,其它溶介物,…
N10天然冰,或冰与水中,加入如盐、糖等,降低冰点或天然冰季节冰储能,或水与天然冰中加如盐、糖,其它溶介物,
N11.容器储存的热能:天然冰,或冰与水中,加入如盐、糖等,降低冰点或12.天然冰季节冰储能,或水与天然冰中加如盐、糖,其它溶介物,
N13.风能辅助电力能源,直接发电,用于本发明***辅助电力能源,如控制***等小能源。N14.余热,有工业、商业价值的特殊余热热源燃料热能,
N15.中、高温地热源,
N16.高山两侧,山脊两侧与/或山谷口两侧阳面,阴面的冷空气源与热空气源,(含空气高度不同,不同的季节风流经产生的热空气源,冷空气源)森林中的冷端、森林上的热端,阳光玻璃管道,阳光玻璃房…等,
N17.大楼,可利用的建筑等,山体,自然物体,高山等有依托的两侧阳面,阴面的冷空气源与热空气源,高空冷空气源与热空气源,阳光玻璃管道,阳光玻璃房…等,N18.高空冷空气源,与平原、低空之间之温差能量,
N19.高温储能器的热能,
N20.人工冷端:利用负压水蒸发,使水在-30℃(水中加其它溶介物,如盐、糖等,降低冰点)至99℃低温沸腾蒸发吸热,
N21.人工冷端:超细微雾化水蒸发吸热,
N22.人工冷端:利用负压与超细微雾化水蒸发吸热,水低温沸腾蒸发吸热与超细微雾化水蒸发吸热共同作用,
N23.制造/利用飞轮储能,
N24.制造/利用高压气动力源如气动力化学储能能源,
N25.制造/利用兼价二次能源
由于本发明电价与电力运行成低于水电、火电,用它来生产其它种类繁多的二次能源,可具有较强的竞争力,利用二次能源,如人造汽油与燃气,生物汽油与燃气,植物燃料,油与燃气,又例如生产甲醇,煤转甲醇、油、气…,
N26.热能源高品位回收装置与方法
以下为N1~N26的能源编号能源的简称(详见P,以及本发明说明书):
N1.水源能N2.空气源N3.低温地热N4.太阳聚光阵,N5.太阳热能,
N6.剩余能源多次产能:
N7.温差双发电提水储能增能多次发电
N8.地下管网污水.
N9.水源能包含(详见P51-53,水源能包含:中内容,P68.W1.…W7,以及本发明说明书):
N10.天然冰或与水中加入…
N11容器储存…:
N12.风能辅助能源,N13.余热,N14.燃料热能,
N15.中、高温地热源,
N16.高山两侧阳面,阴面的,阳光玻璃管道,阳光玻璃房…等,
N17.大楼,可利用的建筑等,山体,自然物体,高山等有依托的两侧阳面,阴面的,阳光玻璃管道,阳光玻璃房…等,
N18.高空空气,N19.高温储能器,
N20.负压水蒸发,
N21.雾化水蒸发,
N22.负压与雾化水…N23.制造/利用飞轮储能,N24.制造/利用高压气动力源,化学储能能源…,
N25.制造/利用兼价二次能源
N26.热能源高品位回收装置与方法
上述能源编号,并不影响能源种类的多少与实质,以说明书介绍为准。
上述N1~N26的各能源组合分组编号,分组编号为A1~An,
例如A1,3,9表示使用了1或3或9二种能源组合,(,等于或,以此类推。
A1,2,3…26(1至26相互间为或关系,1至26中的任何一种)慨括并归类为为A1,
用上述P40-P42的O,P,Q三项展开例的展开方法,
即总慨括为:O,P,Q,L,B,GA,f(PAI2),或O,P,Q,L,B,GA,f(PAI)的展开方式方法,也就是以PAI2,PAI,分别对N1-N26进行组合:PAI2f(N1~N26),PAI f(N1~N26),其组合结果展开后,每个编号中,如关于N1的组合结果,用编号fN1表示,其中fN1内各组合方法间为或关系,用逗号‘,’分隔表示‘或’关系,各个编号即N1…N26之间的各类组合,可用编号An1,An12…Anx…慨括,其相互间为或关系,对这些相互间为或关系之组合结果,
具体参照P40-41,PAI2组合展开方法,例如抽出N1,N2,N3,N4四种能源,分别替代a,b,c,d,即组合出PAI2的相同组合展开,例如下页的13类展开,慨括为An1,也可以从中选出N1,N2,N3的组合结果,组合展开的结合,以An1,An12…Anx…予以编号,以免与其它能源混合,并分别归类于A1,A2,…A26之中,所有组合展开总慨括为A1…26,
通常将以水源能为主的展开例,均归入An1,An11,An13…,再归入A1,例如,N1,N2,N3,N4的能源组合慨括为An1:
An11.N1,N2,N3,或者N4,
An12.N1+N2,N1+N2+N3,N1+N2+N4,N1+N2+N3+N4,N1+N2+N4+N3,(+表示与关系),
An13.N1+N3,N1+N3+N2,N1+N3+N4,N1+N3+N4+N2,N1+N3+N2+N4,
An14.N1+N4,N1+N4+N2,N1+N4+N3,N1+N4+N3+N2,N1+N4+N2+N3,
An15.N2+N1,N2+N1+N3,N2+N1+N4,N2+N1+N3+N4,N2+N1+N4+N3,
An16.N2+N3,N2+N3+N4,N2+N3+N1,N2+N3+N4+N1,N2+N3+N1+N4,
An17.N2+N4,N2+N4+N1,N2+N4+N3,N2+N4+N1+N3,N2+N4+N3+N1,
An18.N3+N1,N3+N1+N2,N3+N1+N4,N3+N1+N2+N4,N3+N1+N4+N2,
An19.N3+N2,N3+N2+N1,N3+N2+N4,N3+N2+N1+N4,N3+N2+N4+N1,
An110.N3+N4,N3+N4+N1,N3+N4+N2,N3+N4+N1+N2,N3+N4+N2+N1,
An111.N4+N1,N4+N1+N3,N4+N1+N2,N4+N1+N2+N3,N4+N1+N3+N2,
An112.N4+N2,N4+N2+N1,N4+N2+N3,N4+N2+N1+N3,N4+N2+N3+N1,
An113.N4+N3,N4+N3+N2,N4+N3+N1,N4+N3+N2+N1,N4+N3+N1+N2,
即An11…An113,其它例子不逐一举例,再用这些具体展开例,逐一与P40的各种a,b,c,d的可安装位组合,可以找到适合的具体安装位,这些各种适合的安装位编号,可根据需要编其它号码,不影响实质,略,即组成P,O,Q三项各慨括为:
P.An11…An113,L,B,GA,f(1~13),或
P.An11…An113,,L,B,GA,PAI f(1~13),
O.An11…An113,L,B,GA,f(1~13),或
O.An11…An113,,L,B,GA,PAI f(1~13),
Q.An11…An113,L,B,GA,f(1~13),或
Q.An11…An113,L,B,GA,PAI f(1~13),
例如P.An11…An113,L,B,GA,f(1~13),表示P方案时,An11,An12…An113各种能源组合,其中An11有N1,N2,N3,或N4四种能源,或关系,元件L,B,GA可有(1~13)类可安装位置(P40),
其中N1,N2,N3,N4的热能,都可以采用不同使用温度范围的工质,而将热能传至L1,L2,即L之上,例如R744,水+R717,氢等高温工质,都可工作至100℃-450℃,450℃-850℃,850℃-1200℃。
上述能源组合编号,并不影响能源种类的多少和能源组合多少与实质,可以说明书内容另行归类,编号,另行组合为N1…Nx,A1…Ay,以说明书内容为准。
以上及本发明提及的能源***与集合,以上及本发明提及的能源,所有可组合的能源组,均可用本发明热机***(或热泵热机***),也可使用包含本发明中提及和其它任何一种或多种热机***或热机,如热泵动力机,斯特林热机,镙扞膨胀机,汽轮机,汽动机,汽马达,透平机,布雷顿循环热机,外燃机,内燃机,蒸汽机,…用以产生能源、动力、电力等。
随处可开发,低成本的,资源十分丰富的空气源热和中、低温地热:
与已有技术不同的是:本发明方法和能源***装置,可以经济地、非常高效率、高能量密度、大功率地,利用特别低的温差能源,特别是0.5℃~20℃或20℃~60℃或60℃~98℃的
低温差能源、低能级差能源(可直接利用,在有必要时,可将其转化为温差热能或其它能源利用),低能级差能源,用以产生电力、动力等,可以较高效地、高功率密度地大功率地利用温差能源产生电力、动力。热能范围为0.5℃~20℃或20℃~60℃或60℃~98℃或98℃~250℃或250℃-550℃或高温550℃-5000℃或0.5℃~550℃。
结合本发明改进的各种能源将有更大的能量输出,它们有:水源热同时采用空气热源或地热能源,或同时采用空气热源与地热能源,空气源结合水源,或空气源结合水源多次发电(或产生动力、能源)
人工冷端:利用负压,使水在-20℃(水中加其它溶介物,如盐、糖等,降低冰点)至99℃低温沸腾蒸发,超细微雾化水,太阳光聚光阵列热源,高温储能器,山脊的两亇热、冷端面,高山、大楼等有依托的高空,与平原、低空之间温差之冷端、热端能量,利用宏吸管道大热容的冷端或(热)端储能器…详见后述。
水温差能量值/热机效率η:
以15℃温差,环境温度27℃为例(环境温度为0℃时,热机效率较27℃时提高9.3%),作初步计祘:一个70万千瓦的水力发电机组,在压头150m左右时,每秒过流量为900m3,则有每千瓦小时流量=900m3/S*3600(S)÷700,000千瓦=4.62857m3,即每千瓦小时耗水量为4.62857吨水,该4.62857吨水升温15℃所需能量=4.62857×1000(公斤)×15℃×1000(卡)×4.1868(J)=290683542.9(J)=290683542.9(W),1千瓦小时=3600(KJ),290683542.9(J)÷3600,000(J)=80.7454千瓦小时,热机效率η|27℃ 12℃(Δ15K)=1-Ta/Th=1-Th/TA=4.7619%,η|23℃ 8℃(Δ15K)=1-Ta/Th=1-Th/TA=5.0676%,后者低温条件η高于前者,Ta是冷端绝对温度,Th是热端绝对温度,总热能转换输出=80.7454千瓦小时×4.7619%=3.845千瓦小时,原水力发电为1千瓦小时,即水温差双发电输出=4.845千瓦小时,相比水力发电,总电力输出为扩大为484.5%!减去发电机效率,热机效率等损耗7.12%,实际水温差双发电输出=4.5千瓦小时,相比水力发电,约扩大为450%,以上虽然以水电站为例,其它具有15℃温差,条件相近的水源,耗水量也相近,水温差双发电输出相比水力发电也相近扩大为450%,计祘得到,水温差双发电输出相比水力发电,扩大百分比为:25℃|=751.1%,20|℃=605%,15|℃=484.5%,10|℃=360.5%,8|℃=309.7%,虽然热机效率仅4.7619%左右,但水温差能量扱大,总输出能量仍非常令人惊奇地可观,当采用空气热源与水热源结合时,气温-30℃,水温12℃,水温差双发电***,将较原水力发电站扩大电力为450%*3.087=1389%!!即扩大为13.89倍于水力发电量!!同样,夏季气温35℃时,低水温12℃,发电量为水力发电量的705%!而采用多能源组合发电,还将更高。居然大过人们早已熟悉的水力发电量多倍!其中另一个原因是,水库中的水流,几乎可以100%流过温差发电装置,而海水发电,即使海洋平台占水域100%,冷热水源则都必需从远处抽取(而冷水还需从远处且约深1000米处),才能补充获得足够的温差能,这需要损耗许多抽水能量,与试验海水温差发电平台有很大不同,抽水不需太远,即可补充获得足够的温差能,陆上或山脉的水源利用,则基本无这些问题,转换效率要高许多,通常要较海水发电多出=0.98-0.35=65%左右,这使设备及电力单位千瓦成本下降许多,更实用化,商业化。
(四)附图说明:
以下将结合附图对发明作进一步描述:
图1是本发明中的一亇***的构成框图,每个能源***包括至少一亇或多个能量输入端1和至少一亇或多个能量输出端2,包括至少一亇或多个能量采集、转化器A,至少一亇或多个整合器B,至少一亇或多个能量输出转化器C,包括至少一亇或多个输出能量与输入能量反馈回授环3或4或5,
本发明的热机***,称为热机***RX。
图2是本发明中的一亇***进一步的构成框图,主要对应图1,
A是能量采集、转化器,B是整合器,C1代表是能量输出转化器1,例如是热机C1,也就是热机RJ,热机C1的动力输出轴21,当其与发电机C2转轴相连接时,带动发电机输出电力至输出端口22,C2代表是能量输出转化器2,1是能量输入端,3或4或5是输出能量与输入能量反馈回授环,它们可以是管路,或通通管路等,21是能量输出转化器C1的输出端口,22是能量输出转化器C2的输出端口,虚线框n表示整个图2内的本发明热机***RX。
图3是本发明中的一亇***另一个进一步的构成框图,A是能量采集、转化器,B1,B2是整合器,即整合器B分介成B1,B2二个部分,其它同上,略。
图4是本发明中的一亇***另一个进一步的构成框图,F1是控制线,F是控制***,CHU是储存器,可储存能源,如汽体,汽体压力储能,液体等,U是储存器通路,例如管道管路等,其它同图1含义
图5是本发明热机***RX中的一亇无汽体增压泵热机***图,包含(热端)蒸发吸热器L1,热机RJ,冷凝器L2,输液泵SU,毛细管与/或(节流阀)L3,CHU是储存器,回热过冷管路L4,L5,h过冷室,形成一个闭合环路,作为另一个例中,可以增加热泵RB,或同时去除SU。
511表示热机RJ的动力输出端,512表示发电机C2的电力输出端,
图6是本发明热泵热机***RBX中的一亇热泵热机***图,包含(热端)蒸发吸热器L1,热泵RB,热机RJ,冷凝器L2,输液泵SU,毛细管与/或(节流阀)L3,CHU是储存器,回热过冷管路L4,L5,过冷室h,热泵RB,形成一个闭合环路,611表示热机RJ的动力输出端,612表示发电机C2的电力输出端,作为另一个例中,可以去除输液泵SU。
图7是本发明中至少一个能源***或多亇能源***串联构成框图,in是能量输入端,out是能量输出端口,F是控制器,n1,n2,nx是各个能源***,F分别与n1,n2,nx间的连线表示控制线F1,
图8是本发明中至少一个能源***或多亇能源***并联构成框图,in是总的能量输入端,out是总的能量输出端口,F是控制器,n3,n4,ny是各个能源***,虚线分别表示各输入端口并联,以及各输出端口并联,F分别与n3,n4,ny间的连线表示控制线F1,
图9是本发明中及至少一个能源***或多亇能源***进一步的串联与/或并联构成框图,in是总的能量输入端,out是总的能量输出端口,F是控制器,1n,1n1,1nx,1n2,1n3,1ny,是各个能源***的能量输入端,2n,2n1,2nx,2n2,2n3,2ny,是各个能源***的能量输出端,Fn,Fn1,Fnx,是***n,n1,nx的控制线,Fn2,Fn3,Fny,是***n2,n3,ny的控制线,虚线分别表示各能源***间的联系,m表示虚线框内的整个所有***的集合,即由多个***构成的集合m,
其中各个能源***可以相同或不同,各自的能源可以相同或不同,例如有水源能量,有空气热能,有浅层地热能,恒温层地温热能,有太阳热能,有利于形成互补优势。
图10a是本发明太阳能聚光阵列中,每个阵列单元之中的,其中一个小反光镜元整体构成图,一个长条活动转轴108与其可相固定的轮子109,通过滑轮104,106,与不锈钢絲、金属絲、或芳伦绳105,通过反光镜挂绳孔102,1011,与反光镜联接,1010是小镜的支承立杆,100是反光小镜G的转动轴心O,在轴心O上安装球轴1003,1003固定在立杆1010上端,1012是立杆1010水平转动的二个轴承。
图10b是表示每个阵列单元之中的,多个小反光镜元通过108,1010实现联动的示意图,108通过其上的多个相固定的轮109,及缠绕于上的绳105,各绳与其对应的小镜G相连,当转动108时,单元上各个小镜G均同时垂直转动,同样立杆1010与其上的多个相固定的轮1013,及缠绕于多个1013上的绳1014,当转动1010时,单元上各个1010与小镜元G均同时水平转动,其它各个1010间,以及其它各个108间的相互联动,也可采用上述方法,或齿轮传动。
图11是本发明太阳能聚光阵列中,其中一个小反光镜构成图,115是另一种挂绳扣孔,与102,1011功能相同,可选一种使用,G为双层的反光镜,下层为兼价材料114,如塑料,上层为反光镜层面112,两层可合并为一层在镜面上抛光的不锈钢材料制成,111为球轴1103的球轴固定盖,用镙丝118与G固定,球轴1103固定在立杆1110之上,117是立扞加强外套。
图12是渐变容积换热器示意图,即二层换热器在热源进气口121与热交换出口122处(热端),是收至最小的容积处,而123与124端(冷端),则是自热端处逐步扩大至最大容积的部位,是一种热能源高品位回收装置与方法。
图13是可转动的喇叭口迎风管示意图,131是喇叭大口进风处,132,133是其外壳大口部及平直部,134是风向尾翼,135表其可水平转动。
图14a,1,2,3,4为四通换向阀1410的四个端口,其不通电状态,1与2通,3与4通,反之1与4通,2与3通,即146端口与145端口的进水(或气),可以正或反向流动,147为换热器,148,149为其另二端口。
图14b,为电磁三通选通阀1414,通电时,3与2通,反之3与1通,即可选择1412或1411二个水或气源。
图15a,b是阵列单元可拆卸的对准安装基座示意图,151是对准安装基座板,包含四个凹对准基座152,153表示原设施、建筑物154平面2-10mm凸出对准部位。
图16是高温储能器示意图,165是高纯碳储能蕊体,161是其真空保温外壳,162,163是其二个可打开,关闭的保温盖子,164是热机的凸形换热器头,即换热器L头部。
图17是人工冷端示意图,含四个真空蒸发室:177,178,179,1722;二个风机(泵)1715,二个真空泵1723,1716;四个蒸发接水网(或瓦,或网加瓦)176,冷却进水口1717,控水阀1718,冷却水出口1712,含换热器L,与输液泵SU,冷室173;排气出口1714(即排至空气空间),1720,1721为换热器174的两个端口,175为水或低共熔奌溶液,系人工低温冷源,1719表示,其中一种方法可将第一个176上的冷凝水排至(或不排出)第二个176上,冷源补水口171,冷源补水控水阀172,如果无更低温水源,补水口或者可与冷却水1717同端口,或另将冷却水1717引至173冷室内容器预冷,待173冷室吸热降温后,再引至171,下图176为蒸发接水瓦的放大示意图。
图18是另一个简化的人工冷端示意图,含三个真空蒸发室:187,188,189;二个风机(泵)1815,真空泵1816,三个蒸发接水网(或瓦,或网加瓦)186,冷却进水口1817,控水阀1818,冷却水出口1812,排气出口1814(即排至空气空间),含换热器L,及其端口183,184,185为水或低共熔奌溶液,系人工低温冷源,1819表示,其中一种方法可将第一个186上的冷凝水排至(或不排出)第二个186上,冷源补水口181,冷源补水控水阀182,余同图17。
图19.是另一种水温差真空蒸发法发电ZKX。真空锅炉197,补水进口191,补水控制阀192,降温进水口1914,降温进水控制阀1916(或出水控制阀),风机(泵)1915,真空泵198,排气出口1913(即排至空气空间),与RJ相连的发电机,热机RJ(汽轮机),(或本发明提到的其它汽动元件:汽动机,汽马达,透平机,镙扞膨胀机…),慨称:元件QUG。
图20.是海水温差发电的安装位置与方法示意图(包含所有种类的海岸线位或江河水进入大面积水域的岸线形式),东西向岸线为界,上a位,下b位,方或圆内为c位,余为d位。
图21.是两个真空蒸发室的人工冷端,排气出口2114(即排至空气空间),(或2119不排出216),元件相应同图17,18,略。
图22.是一个真空蒸发室的人工冷端,排气出口2214(即排至空气空间),(或2219不排出2212),元件相应同图17,18,21,略。
图23.是而空气/水(液)换热方法示意图,空气室237,2315风机(泵),其中一个向内增压,另一个向外排气,余同图22,17,18,空气从两个风机(泵)2315之间向一个方向流过,水雾2311直接与空气换热,吸收空气热能的水雾流至水源235,由换热器L传热至端口233,234,可再向外传热,或经2319,2312,与外换热,详见P34说明书,略。
(五)实施例:
以下对各个实施例中作一些整体描述,及一部分归纳,某些细节,巳在发明内容中,对各亇相关部件,各种排列组合,作了大量,详细的描述,实施例中不再一一复述,本发明中所有发明内容,产品,元件,部件,***等实施方法,例,均不是唯一的,相互间不排斥,都是或关系,都具有各自特奌、优势。
本发明***集合适用于功率0.1PW-1030瓦的热机、热泵***或单机,下述实施例,虽然是千万千瓦级的能源、电力设施例,但完全可从1/10~/100000的功率规划开始启动实施,实现边施工边用电、用能源的过程,而不必等待较漫长的施工期!资金问题与工程实施也更现实,也容易规划与启动。
实施例一:
本发明在水力发电站中同时应用温差发电***发电,其连同水力发电量在内,通常整个温差电站功率可为原水电站的450%-750%,结合低温或高温空气,最高可达1389%!即扩大为13.89倍于水力发电量!%(参P86例十一)。在各***中,还可结合太阳光聚,在利用相同的水资源条件下,获得令人惊奇效果,具有巨大的经济、商业、环保、减排放、社会效益。
全面改进设计热机***,改进换热器,压缩机,过冷回路等,使***适合于使用的低温R744制冷剂,大幅改善整个热机***的效率和环保性能、成本、毒性、安全性能等,且R744的价格仅为R134a的1/30-1/50!对成本控制意义重大,总体性能价格具极其明显的优势。适合于水源温差源,在水源热能发电、动力、能源的应用,控制热端热交换器的平均水深,水源温度一般不超过30℃。
在设备中液体、气体通道范围内安装过压阀,通过控制***以及压力监控仪表,报警器,可控压力阀等,释放过压能量,可确保高度安全。
在有水位落差的水源中,例如水库、水电站,其它江、河、湖等,完全不使用抽水泵,使温差发电效率远大于海水温差发电的30%,所发电力几乎98%全部用于输出供电,其经济效益、综合评价、安全、环保、成本、设计、施工建造、等各个方面均远优海水温差发电。由于水电站均设有多道防波堤,相对海上的狂风巨涛,工程、技术及施工、维护、补给要容易得多。
同时采用了水温差能或与空气热源组合时(尤其当空气源温差大于水温差能时),较单一水力发电,提高至约900%-1000%的总电力输出!
在温差Δ15K条件下原水电站压头150米,(高的可达200米压头,水温差也更大),水力发电每千瓦时耗水,由本发明温差发电可增加3.845千瓦时,连同原水力电1千瓦时,共发电4.845千瓦时,即发电量为原来的484.5%!获得令人惊奇的技术效果及与经济商业效应。
热机效率η|(Δ15K)=1-Ta/Th=4.7%,蒸发吸热η=|3.0*1012,
可增大或互补充水源温差能,非常实用经济方便,在水热源地就近,开挖不同深度的低成本中、低温地源井,可取得不同的温度,再与水源配合成不同的最大温差源优于海水温差发电,或单个***以地热发电。
正由于***成功地进行了全面技术设计方案的优化、集合,温差范围包含在0.5℃~20℃或20℃~60℃或60℃~98℃或98℃~250℃或250℃-550℃这样宽的温度范围均可利用。在全部地热资源中,这类中、低温地热资源是十分丰富的,远比高温地热资源大得多。因此,与水源,空气热源结合使用时,具有巨大的商用价值和经济性。因为高温地热资源少得多,而且成本,投资也高许多。
当空气源和水源之间温差大于单纯水源温差时,或同时利用水源热能或空气热能或地热能源,或同时利用水源热能与空气热能与地热能源。
同样,其它热源和水源温差大于单纯水源温差时,例如附注中的,能源编号中,各种能源、热源,也可以与水源热组合使用,或单独使用。
发明内容方法有,温差能源经济地获取方法,利用原有的设施、建筑物的(或与之同时设计的)太阳能聚光阵列热源:设施、建筑物、房屋窗玻璃、墙面、阳台,屋顶、所有外侧面,建筑物、山体、地面、其它实体、水面、使用阳光玻璃管道,阳光玻璃房,…设置聚焦反光阵列,可使阵列的成本大幅降低,使之实用、商业化…。
本发明热泵热机***RBX的构成:
(热端)蒸发吸热器输出端→热泵(或称汽体增压泵)→热机→(冷端)冷凝器→输液泵→毛细管(节流阀)→(热端)蒸发吸热器输入端。根据设计要求,***的热端蒸发吸热器输出端→热机之间,可以去除热泵(或称汽体增压泵),蒸发吸热器输出端→热机之间,用液管直接联接,有热泵增压时,或者可去除输液泵,在汽体链路节奌上,可并联或串联储汽/液罐,以增加汽压稳定性,并将汽液自动分离,防止液击,例如在冷凝器至输液泵之间串联或并联储液与/汽罐,采用L3,L4,h室过冷,使液化充分时,或热机输出已良好液化,可以不用储液/汽罐CHU,CHU两端直通。为提高热机***效率,可将热泵的汽体增压比P2/P1降低至1.0-3.5,当P2/P1等于1.0时,可取消热泵(高压P2,低压P1),***使用输液泵。
即用热机***中温度最低的管路段,引长为L4并与向毛细管(节流阀)并行焊接,向毛细管L3(节流阀)吸热,例如热机低压输出端至输液泵之间的管路,或毛细管输出端至热端蒸发吸热器输入端之间,都可串入回热过冷管路L4与/或h过冷室,或回热过冷管路L5,参见图5、图6中的h过冷室,当工质经毛细管出口59、69,进入与外界隔热的过冷室h降压汽化时,h室内温度下降,并同时向L4与/或L3毛细管过冷吸热,使毛细管L3与/或L4液化更充分,可以采用L4与/或h过冷室方法过冷,h室内的汽化汽体,经过510或610管端口进入热端蒸发吸热器输入端51,61,L4与/或L3,或用水源冷端吸热过冷。
采用L4与/或h过冷室方法过冷,其具体联接是,工质经热机低压端出口,经过储液/气罐CHU,或跳过CHU直接连接至回热管L4,输液泵,毛细管L3,工质经毛细管出口59、69,进入与外界隔热的过冷室h降压汽化,h室内温度下降,并同时向L4与/或L3毛细管过冷吸热,使毛细管L3与/或L4充分液化,h室内的汽化汽体,经过510或610管端口进入热端蒸发吸热器输入端51,61,无L4时,L4两端点直通,无h过冷室时,59与510直通,或69与610直通,无CHU时,CHU两端点直接连通,或用水源冷端吸热使L3与/或L4冷却过冷,过冷方式或包含L3+L4与/或h室,或者串入L5过冷,并切开54,64奌,原56与57连接,66与67连接(不使用L4时),或L4+L5+h,或L3+L4+h,或L3+L5+h,当不使用L5时,54,64奌不断开,当不使用h时,59与510连接,69与610连接,即有三亇过冷奌:54(或64)奌,56与57奌(66与67奌),59与510奌(69与610奌),过冷方式至少慨括包含:L3+f(L4,L5,h,节流阀)。
本实施例采用h+L3,或h+L3+L4,或h+L3+L5,或L3+L4,或L3+L5。
本发明热机***RX(参见图5),采用无增压压缩机方案(或称汽体增压泵),即压缩比为1.0,可取消热泵,***的热端蒸发吸热器输出端→热机之间,可以去除热泵(或称汽体增压泵),蒸发吸热器输出端→热机之间,用液管直接联接。
本发明热机***使用R744,完全避开了R744在跨临界使用,使液化条件充分满足,同时使热机处于的最优工作条件,效率达最大值。则得到全面性能上的提高。
采用无增压压缩机方案(或称汽体增压泵),即压缩比为1.0,取消热泵,即主要构成如下:(热端)蒸发吸热器输出端→热机→(冷端)冷凝器→输液泵→毛细管(节流阀)→(热端)蒸发吸热器输入端,吸热能效比趋于3.0*1012-1014最大值;当在换热器上下高度内的最高平均水源温度23℃,平均高温源23℃,低温源8℃时,设计热机热端P2=61.44bar,冷端P1=42bar,较低的高低压比P2/P1=1.43,较高的压差P2-P1=18.6bar!热机的效率达极大值,选用适合本发明***使用的低温R744制冷剂,是其它任何制冷剂无法相比的,特别适合于水源热能合,如发电,动力,能源等。热机使用输液泵。参阅上述热泵热机***RBX的过冷描述。高效率低温差热机***,在热源使用外界热源时(非人工制造的热源),由于热机吸取仅4.7%的能量(冷端与热端温差为Δ15K时),循环回路中未利用热能量均回流至蒸发吸热端再次被利用,即输出能量与输入能量之间的反馈回授环。而吸热端吸收的热能能量对于热泵的耗能而言,也仅为总循环可获得至少1.1-3.0*1012!倍的功率增益,通常比较容易获得50-3.0*1011倍功率增益。而当吸热循环***已吸入蒸发吸热器内工质汽体的热能温度增温趋向设计范围=-20K-0.1K时,该***的吸热能效比可达3.0*1012(当热泵的高压P2-低压P1趋向零或最小值时,***不采用增压压缩机)。加上热机转换成动能(或电力)时,整***能效增益可达:3.0*1012*0.047=1.41*1011(同样,水力发电也趋向无穷大),热机效率η|(Δ15K)=1-Ta/Th=4.7%,Ta是环境或冷端绝对温度,Th是热端绝对温度,该(Δ15K)是外界热源的热端与冷端的温差值,(参P68水温差能量值/热机效率η:)。特别是使用水源热能,并且不采用水泵时,整***效率可达最大值。(例如水源存在位差能,冷热端水源自动流动时,而当耗能的工质液体输液泵由***发电供给时,***为一个‘无能耗’的能源供给器,它消耗的仅为自然界中无穷尽的温差能,就如同水力发电一样)。工质液体输液泵耗用整***约0.2%-5%的能量。即热机***总效率为95%-99.8%,远高于海水温差发电的30%!电价成本为水电成本的1/3-1/5!建造总成本为1/3-1/5,本发明热机***,完全避开了R744在跨临界使用,热机***并对毛细管(节流阀)过冷,使液化条件充分满足,同时使热机处于的最优工作条件,效率达最大值。
目前空调已广泛使用的R410A,高压最大值已为42bar左右,本发明热机(或热泵)所选用的R744,微(管)通道对空气压力为61.44bar,内部压差P2-P1=18.6bar,故而工程上并无太大难题。
国际上海水温差发电,均采用R717,但其安全性属B2级,有毒、易燃易***,毒性,***,环保等问题不介决,在世界规模级应用是扱为困难的,甚至是不可能的。而通常的热泵在使用R744时遇到的问题是,处于跨临界循环使用,高压P2将达160-170bar!而且能效比也不高。
本发明热机***使用R744,则完全避开了R744在跨临界使用,使液化条件充分满足,同时使热机处于的最优工作条件,效率达最大值。则得到全面性能上的提高。
可采用在热机动力轴封壳内,施加62-63bar的P3压力平衡防止泄漏。加P3压力后,热机仅需考虑压差P2-P1,而热机内部高低压差P2-P1,仅1-42bar为目前的正常范围(相当于R410A最高42bar的压力工作范围):例如温差10-35℃,压差为14.84-41.7bar。
R744的安全组为A1最高组级别,环保ODP=0,GWP=1为最优,冷剂完全不用回收,因R744制造产生完全来自于大气,故而对环境完全不增加CO2。
选用适合使用的低温R744工质,除技术性能外,臭氧破坏为零!温室汽体增加为零!对于超大规模的能源工业等广泛用途,完全环保、无毒性、可靠性、安全性、无易燃易爆,工业实用性、经济性、商业、利润率等是头等重要的,是其它任何制冷剂无法相比的,只有这样才可能得到大规模的利用发展,特别适合于水源热能合,如发电,动力,能源等,热机使用输液泵。
所选用的R744的单位容积制冷量相当大,如饱和温度0℃时分别R12和R134a的8倍多!比大部分制冷剂有更小的液体粘性和较大的液汽密度比,使压降成为一个优势,换热系数与传统的CFC和HCFC相比高得多,使所有通道部件,如压缩机、换热器、热机、热泵、输液泵等和管道的芯体体积缩小,此外,放热过程中工质与热源之间的温差较小,使温差的不可逆传热引起的损失减小,微通道在单位体积空间中提供更大的接触面积,更大限度地减小换热器的尺寸,从而减小装置的重量、体积,因而与传统***相比,
***管道、换热器同比流通面积可减小到相当于其他的1/8(说明书中及P28,所有换热器种类与管路通道),根据不同的功率,压缩机、热机的容积流为其它工质的1/5~1/8,直径为3-106mm之间,同功率直径减小为原有直径的1/1.05-1/100,实施例为1/5~1/8原直径。***的热机、压缩机容积流量,排气量可减小到相当于其他的1/8,相热机性能也得改善,使用改进的平行/小夹角平扳式微通道,波纹通道夹角减小,增加了上下波纹板之间的钎焊接触面积,增加钎焊的焊接面积,即增加同等厚度板材的耐压力,更重要的是降低同比成本,降低同比体积,重量,及有利于防止结垢,与方便清洁洗,(即改进的各种平扳式微通道热交换器),热、冷端交换器的尺寸大幅减小,这对于大功率能源、动力、发电具有重大意义,可使能源密度、功率与效率提高,并使工程成本、安装、维护、清洁等容易实施。
换热器与压缩机及整机的尺寸大幅减小,使单位功率整机强度可大幅提高。也即同等容积内,(等效热交换面积)设计面积为常规技术相应面积扩大,同等空间可安置多达2倍的热交换器或热机,提高功率。
在水热源地就近,开挖不同深度的低成本中、低温地源井,可取得不同的温度,再与水源配合成不同的最大温差源,可增大或互补充水源温差能,非常实用经济方便,也明显优于海水温差发电。
控制***使用人工控制***与自动控制***结合的F与控制线F1,发挥两种方法各自优势,自动控制快速全面且全天侯,人工控制具主动性及决定性,F包含至少一亇或多个总线控制PLC工业控制器,微机,MCU,或DSP,PLC工业控制器具有成熟,简单,性能安全可靠,使用与组合方便,不用专门设计,编程方便,或者结合一部分微机,MCU,DSP,发挥其灵活多个的优势,该F1包含至少一亇或多个总线控制总线Fn,Fn1,Fnx,Fn2,Fn3,Fny或F1,过滤网见P33。
实施例二:水源结合空气源,太阳聚光阵能源,太阳热能,浅层低温地热源(或其它热源或本发明能源编号为N1-N26的各种热源),的组合:原则是,两个或两组能源间的能差大,而且容易获取,且较经济,较稳定,增加整个***与集合的能量稳定性,提高互补优势,环保等,一个在冬季水源能温差能减少,则选空气源与/或浅层地热能源能量减加,例如当水源平均温度下降时,或温差能下降时,它与空气源,地热之间的温差却扩大了,即水源温差自身发电下降,空气源,地热与水源结合的温差发电能量却上升了,这两个发电可由两个***分别发电完成,也可以由一个***同时完成,此时,只须将地热热源对原水源热端增加热交换量,提高该水源热端温度就可以了,具体通过,并由控制***,或人工与/或自动控制***,总线控制器F(***)完成,增加整个***与集合的能量稳定性,提高互补优势,环保等,又例如,当空气温度大幅下降时,
例如空气温度为-5℃~-30℃时,水深约100~150米的下层水却保持在12℃~15℃,总温差反而扩大,为温差至少20℃~45℃!而且同等温差时,低温环境热机效率上升较多,扩大为13.89倍于水力发电量!%(参P86例十一)。这时候结合空气源为冷端能,水源为热端能,是非常适合的,冷端化霜可以直接用水源热能,或间隔交换使用几个冷端热交换器,或间歇调节增大热端流量,或减少空气流量流速,或增加电热附助化霜,或增加12℃~15℃左右的下层水水流量等,或使用
低共熔奌水溶液水(液)换热方法:例如加39%的碘化纳NaI水溶液的共熔奌为-31.5℃,加23.3%的NaCl水溶液,共熔奌为-21.1℃,可完全防止结霜,(参P35,P78)
使该溶液蒸发排热或同时喷淋排热可获得低温,见附图23,P35,P78及附图说明等,或使用人工冷源,详见图17,18,21,22及附图说明。所有能源的组合/选择,由控制***,或人工与/或自动控制***,总线控制器(***)选择适合能源组合,由自动测量的传感器测量各能源参数,并由控制***,或人工与/或自动控制***,总线控制器(***)方式优选最大能量化完成;控制***,人工与/或自动控制***,总线控制器,它们主要包含工业控制器与/或微机,或包含总线控制总线与总线控制的PLC工业控制器与/或微机,包含导线回路与/或机械回路(例如管路内的能量、热能与机械力的传递,回输,回授等),传感器、执行器、由工业控制器与/或微机发出控制指令,通过总线控制总线完成,总线控制,包含电控与/或机械控制,包括温度传感器,如感温包,热敏元件,热敏电阻,热敏晶体管,热电偶等与温度敏感的元件测量温度,用压敏元件,如压力传感器,压力阀,过压保护阀,过压截止阀,压敏电阻,半导体压敏传感器、执行器,如机/电控制器,继电器,截止阀,泵,电机等执行完成,总线控制的优奌是可控制参数多,***简单,如时分制控制与机械控制,通常可只需要一个电回路与/或一个机械回路,较全面,性能好,且成本低,本发明涉及方法和产品,装置及用途。
通常以PAI2,PAI,分别对N1-N26进行组合:
PAI2f(N1~N26),或PAI f(N1~N26),
详见能源组合编号内容。
实施例三:
水源组合能源及
水温差剩余能源与其它剩余能源多次发电、产能(或产生动力、能源):
水温差剩余能源结合空气源,太阳聚光阵能源,太阳热能,浅层低温地热源(或其它热源或本发明能源编号为N1-N26的各种热源),或水源分别结合前述几种能源,或空气源与浅层低温地热源同时结合水源,或前述任意组合排列多种组合方式(以下详细组合排列),分别再次结合水源多次发电(或产生动力、能源):
空气热能(可以包含太阳热能,太阳聚光能,及本文中提及的各种热源),在使用本发明高效率的热机***时,由于可高能效比地吸收周围巨大空间的空气热能,并不断有不同比重的空气补充,但是它缺少、难以在就近找到不同温度,能量大,且温差大的两个空气热源,即同时、就近存在一个冷端源与另一个热端源。但是,空气热能与水源温差结合使用,总是会有较大的,温差范围不小于15℃~65℃的温差能,通常多为18℃~45℃的温差能!主要是因为水源不有不同的温度层面,空气温度与水源间总是能找到不小的温差,当空气温度上升较高,如25℃~65℃时,或下降至0℃~-30℃时,对水温差都显著减大,因为水温度范围一般在,上层25℃~3℃,下层在12℃~15℃,中层在12℃~18℃,空气源与水源或结合水源自身温差能,总有较大的温差能可用,水源热能量、热容量特别巨大,且与空气源间的温差较大,并可不分昼夜与季节地保持与水源热间总有温差能可利用。又如,当水源与空气源温度下降时,如空气温度下降至0℃~-30℃时,水温度范围在10℃~15℃,或5℃~10℃,水源温度与空气源,地热,浅层地热,恒温层地温热能,(或其它热源)的温差反而上升了,水温差自身在各季节较为稳定,有一定恒温性,且上下层有不同的温差。
而且水源利用前后,可以多次发电、产能,例如在温差发电之前水库中的上、中、下层的不同温度的水源热与空气热配合产生的不同温差,可以分别发电,如采用下层或上层或中层的8℃~15℃,15℃~24℃水源热能与35℃~45℃的热空气之间的温差能发电,会提高混合出水的温度,有利于该混合出水的剩余能量多次发电再利用,反之,利用0~-30的空气热能,会降低混合出水的温度,此时降低的水源热与浅层地热能结合,是最好的方法之一,而升高温度的水源热与低温水源间扩大的温差能结合,也是一种好的方法,这些进一步升高或降低的水源,都会扩大与原水库或其它热源的温差能,水力发电后,或温差与水力双发电后的出水(即经过水温差发电的,冷热水调合至中间温度,或同时再经水重力发电的水),仍可再次发电,该中间温度的水或者可以再次与,与水温差剩余能源组合能源:水源温差剩余能源结合空气源,太阳聚光阵能源,太阳热能,浅层低温地热源(或其它热源或本发明能源编号为N1-N26的各种热源),这里定义为:水温差剩余能源与其它剩余能源多次发电、产能(或产生动力、能源),它里之所以定义‘其它剩余能源’,是因为水源可能结合了空气、或地热或其它N1~N26能源编号或能源组合分组编号为:A1…26分组编号的各种热能,在未提水发电方法中,结合其它能源发电,可以在第一次温差发电前的水源中进行发电,也可在温差发电之后的混合水,或未混合的热水、冷水中分别进行发电,视其它能源与它们的温差能大小选定。
下面对水温差能的再利用归纳分类(慨括为W1.…W7.):
本发明中,其它能源均指:能源组合分组编号A1…26,以及能源组合分组编号为A1…26,以及本说明书中提及的能源与排列组合,水温差能的再利用,包含所有水源的再回收利用,而非仅指水力发电的水源,即所有水源无论水源大小与形式,都可以下面方法回收热能,水库,水源头的上中下三层,表示水源不同的温度层面,即热,冷端,出水后的下游处,也相当于换热利用后的水源或水容处或水容器,提水相当于泵水回用…分别相对应于不同大小的水源状态。水温差能再利用可以多次进行(并采用本发明的P20热能源高品位回收装置与方法):
不提水类:W1.…W32,
W1.在第一次水力发电或温差发电前的水库,即水源头(或所有水源,以下略)中,上,中,下层水分别结合其它能源发电或输出能源,
W2.在第一次水力发电或温差发电后出水口的下水混合水水域中,上,中,下层水分别,结合或不结合其它能源发电或输出能源,
W3.在第一次水力发电或温差发电后,将冷,热出水口分别放水至两个分开的下水处水域,经阳光再加热后(或不经阳光再加热)两种情形,在下水处两个分开冷,热的水域,分别结合或不结合其它能源发电或输出能源,即有:
W31.冷,热两个分开的下水处水域,经阳光再加热后,冷,热水域分别结合其它能源发电或输出能源,
W32.冷,热两个分开的下水处水域,不经阳光再加热,冷,热水域分别结合其它能源发电或输出能源,不结合其它能源发电或输出能源,
慨括为,W1.…W32.
提水类:W4.…W7
W4.由W2.分别提水至水库中温度对应的上,中,下层水,再利用其后的温差水能源,结合或不结合其它能源发电、或输出能源
W5.由W3.分别提水至水库中温度对应的上,中,下层水,再利用其后的温差水能源,结合或不结合其它能源发电、或输出能源
W6.由W31.分别提水至水库中温度对应的上,中,下层水,再利用其后的温差水能源,结合或不结合其它能源发电、或输出能源
W7.由W32.分别提水至水库中温度对应的上,中,下层水,再利用其后的温差水能源,结合或不结合其它能源发电、或输出能源慨括为W4.…W7
上述各种水温差能再利用方法归纳
慨括为,W1.…W7.
水能源与其它能源的组合有:
N1~N26的能源编号,
能源组合分组编号A1…26的所有能源,说明书中提到的各种能源组合。
实施例四:(因日用水量大于日排污水量,也可以日用水量计,或大的用水源头,如水厂,水厂水库,水厂水源及中、下游等。)
以我国排污管网和工厂,日排污水以10000万吨-15000万吨(立方米)计,每吨污水温差发电量以0.8千瓦时,日总发电量为(8000~12000)万千瓦时,年发电量为即292-438亿千瓦时!
三峡水电站总装机容量1820万千瓦,年平均发电量846.8亿千瓦时。仅上海日排污水560万吨。
全国有22个省、5个自治区、4个直辖市(未包括台湾省、香港和澳门特别行政区)*80万吨/省市*日=2480万吨/日,
334个市(自治州、盟)*10万吨/省市*日=3340万吨/日,
1735个县(市、自治旗)*1万吨/县*日=1735万吨/日,
48000多个乡(镇),*1000吨/乡镇*日=4800万吨/日
行政村总数为
691510个(全国范围)*50吨/行政村*日=3457万吨/日。
以上总计:16372万吨/日
实施例五:
本发明用于太阳光热功率发电,即本发明太阳能聚光阵列热源,与水力发电结合,为水力发电功率的400%~800%多!!可就近得到容量巨大,温差较低的冷端源,可使发电总量完全稳定,完全经济化、实用化、工业化和商业化,成本低于水电,采用本发明的P20热能源高品位回收装置与方法。
本发明太阳光热功率发电,用于三峡的光热功率发电可达7297万亿千瓦~14594万亿千瓦!!为三峡发电功率1820万千瓦的400%~800%多!!
可使我国及世界经济大大增长!!
三峡是一个举世嘱目的人类伟大工程,那三峡的本发明太阳能聚光阵列热源的,阵列单元光热功率发电,或太阳能热能装置,一旦若有幸完工,那也将是一大创举!它是人类的一个可以无害化利用的面积,不占用居住,农田、耕地、企业、航行等。
当然本发明由于阵列单元化,可拆卸化,在城镇及周边,房屋、房顶、建筑、设施、工厂、企业等一切空间外侧面,都可安装使用。
现在,在长江三峡施工,已较过去容易多了,因为:以长江三峡现在已是一个水面平静的水库,一座永久性通航船闸和一架升船机,一切供应都不会成太大问题。三峡水库长远600公里,最宽处达2000米,面积达10000平方公里。
发电方案:
坝体面积S1=5.6*105平方米,水库长6*105米,在长100公里内岸(或山体)取地1000米宽,面积为S2=108平方米,水面积10000平方公里,即1010平方米,取1/100~1/10水面积,为S3=108~109平方米,以全年平均光热功率仅以0.22千瓦/m2热功率计(通常阳光充足时为600W~1000W/m2),发电效率在30%~60%,即729.7万亿千瓦~1459.4万亿千瓦,或7297万亿千瓦~14594万亿千瓦的发电功率!!在水面平静的三峡两岸与山峡上施工,两岸及山体是固定的,没有海洋的狂风巨浪,总比在大海上施工要容易不少,至少一切供应都不会成太大问题。
目前的各类热机,如外燃机,正常工作温度为700℃~1000℃,发电效率在30%~55%。
浮水平台:
面积的获取,可结合实际情况,两岸边各取宽50米~1000米,水面取宽1米~1000米,在两岸或山体上安装平台,或水面上取边长1米~100米的片块相互联结构成的浮水平台,约每块面积为100-500m2或500m2-1000m2,或1000-10000m2,或104-106m2与岸边或山体相连,阳光聚光阵安装在平台之上,可以十分方便的规模化生产生、工程安装,和使用本发明太阳能聚光阵列热源的阵列单元与/或其它太阳能源装置,如太阳能热水器,阳光玻璃管道,阳光玻璃房…等,获取热能。
本发明太阳能聚光阵列热源的阵列单元,可以标准化将更加有利降低成本,规模化生产使用。
本发明太阳能聚光阵列热源的阵列单元,可以用无线或有线方式,接收发送控制信号及故障收息,无线方式可以利用标准工业控制器,加上各种工况参数的感应元件检测,及已成熟的GPRS,CDMA,卫星通讯均可,各阵列单元间可以相互通讯,以每2~10000个单位平台,合为一个分站向通信网收发信号,也可以每个单位平台,分时制向通信网收发遥测遥控信号,含电视图像信号。
如用于发电,将本发明热机***热机动力输出轴,带动发电机发电。
其中热机也可使用包含本发明中提及和其它任何一种或多种热机,如热泵动力机,斯特林热机,镙扞膨胀机,汽轮机,汽动机,汽马达,透平机,布雷顿循环热机,外燃机,内燃机,蒸汽机,…等。
所产生电力,多余的可将已发电后的下水,根据水库容量情况,泵水举高送回水库储能。各种高温能量的直接获取,取用太阳能热水器,阳光聚光阵的光热能,是最方便的。
在上述阵列单元的建筑平台及浮水平台基础,本发明也可用阳光平扳式或管式取热或或箱式或太阳能热水器等热水、热空气,及本发明热机发电,热水温度60℃~100℃,光热能吸热效率可高至95%左右,功率以0.45kw~0.6kw/m2计,发电效率提高至13.5%~22.7%,也足够可观了,总发电量相比较于本发明太阳能聚光阵列热源的阵列单元发电,相差无几,而且成本低,设备简单,设施建造与维护也容易,可用本发明中一切提及的热发电、光发电、直接或间接的办法,都可以获得能源,如取热暖、取热水,制冷,空调,……。
实施例六:
高温储能器(见图16),高温热能(热端)作为用于汽车、摩托车,助动车,
动力装置等的动力能源:
高温储能器(可为柱形体、方形体、圆形体、蛋形体、盘形体、三角体、多面体、椭圆形体、屈面体等任意立体形状),本发明热机***或外燃机,热
机等向高温储能器获取热能,热机***或外燃机,热机等的柱形体取热头164可直接伸入高温储能器的内腔,取热头以高纯碳纤维与/或钨的分层复合体制成,热机***产生动力,或进一步发电,外燃机效率较高且环保,外燃加温与高温储能器也完全环保,以高纯碳为储能蕊体165,高纯碳纤维包于其外161中,使其具有较高强度,且耐高温,储能温度最高为3500℃~3600℃,较方便的加热用对高纯碳蕊体直接通电或微波或电磁波加热或以燃料补充热能源,可以在1分钟~数分钟快速加热完毕,保温外层161用高纯碳纤维,或高纯碳纤维与/或钨的分层复合体,采用至少一层的真空镀膜保温层,500Kg的碳可在3300℃~3630℃储能316.7KWH~348.4KWH,如加入燃料充分燃烧补充热能,则只须50-150Kg的碳储能,使用本发明带能量回授环的热机***或外燃机或内燃机,700℃时热机η为69%,6.9KW耗能功率,一次储能可连续使用31.67小时,优良车型约可行驶2500~2750公里,若外带燃料,则有更长行驶里程,而以外燃机为例,1400℃时热机η为81.8%,6.9KW耗能功率,一次储能可连续使用37.54小时,优良车型约可行驶3000~3300公里,具有很强的实用性。用于摩托车,助动车,则只须5-15Kg的碳储能,可行驶330公里,其排气采用本发明的P20热能源高品位回收装置与方法(含储能),高温热能源98%以上都被回收再利用,排出热能最少,因为排至空气时,可与空气仅相差0.1℃至5℃,可保持***最高效率,这是非常重要的,当使用本发明电力或巳有电力为高温储能器加热,弗用比油价得多,都具有扱强的竞争性、实用性!可附加人工与/或自动CO2灭火器,储能材料可以使用潜化热大的相变材料,如制冷剂,单纯盐LiH等。其中,上述发动机使用本发明热机***,或外燃机,工质用氮或已商用化外燃机常用的氢,斯特林热机,其它一种或多种热机…等。
上述实施例,仅为本发明N1~N26能源编号内排列组合的一部分介绍,涉及各相关的实施细节,可在发明内容中参考。
实施例七:
一部分可组合的能源参考如下(本发明申明:全部可排列组合法得出数目,远多于此列,至少有数百种):
以下为N1~N26的能源编号能源的简称(详见P,以及本发明说明书):
N1.水源能N2.空气源N3.低温地热N4.太阳聚光阵,N5.太阳热能,
N6.剩余能源多次产能:不提水类W1.…W32
N7.温差双发电提水类储能增能多次发电W4.…W7
N8.地下管网污水.
N9.水源能包含(详见P51-53,水源能包含:中内容,以及本发明说明书):
N10.天然冰或与水中加入…
N11容器储存…:
N12.风能辅助能源,13.余热,14.燃料热能,
N15.中、高温地热源,
N16.高山两侧…阳光玻璃管道,阳光玻璃房…等,
N17.高山有依托的两侧…阳光玻璃管道,阳光玻璃房…等,
N18.高空空气,19.高温储能器,
N20.负压水蒸发,
N21.雾化水蒸发,
N22.负压与雾化水…N23.制造/利用飞轮储能,N24.制造/利用高压气动力源,化学储能能源…,
N25.制造/利用兼价二次能源
N26.热能源高品位回收装置与方法
上述各能源组合分组编号,分组编号为A1~An,
例如A3:1-3-9,表示能源组合A3使用了能源编号为1与3与9的三种能源,A1,3,9表示使用了1或3或9二种能源组合,(,等于或,-号等于与,以此类推。
A1,2,3…26(1至26相互间为或关系,1至26中的任何一种)慨括为A1,以上述P40-P42的O,P,Q三项展开例
总慨括为:O,P,Q,L,B,GA,f(PAI2),或O,P,Q,L,B,GA,f(PAI)的展开方式,对N1-N26进行组合,其组合结果展开后,相互间为或关系,对这些相互间为或关系之组合结果,
能源组合分组,其组合的范围为排列组合,如PAI2f(N1…N26),PAI f(N1…N26),它们的排列组合结果,慨括为:A1…26或∑A|1 26。
实施例八:制造/利用兼价二次能源
由于本发明电价与电力运行成低于水电、火电,用它来生产其它种类繁多的二次能源,可具有较强的竞争力,如人造汽油与燃气,生物汽油与燃气,植物燃料,油与燃气,又例如生产甲醇,煤转甲醇、油、气…。
实施例九:制造/利用储能能源:更重要的有:本发明能源,电力用于各种储能能源,完全环保,可循环再生的,高压气动力源如气动力汽车(如印度引进法国的高压汽源动力汽车),本发明高温储能源、动力源,飞转储能动力(美国等)、电力,化学储能能源。
实施例十:.温差双发电提水储能增能多次发电:
温差双发电提水储能增能多次发电:利用水温差双发电,由于发电量大于450%水力发电量,也即大于100%水力发电量,平水期内,通过提水,可产生越来越高的水库水位能量!甚至在枯水期可将下游水抽入水库储能与发电,并同时产出电力输出!出水口及下游提升水,应引至较远离水坝的上水处,再次吸收上水至水坝段内的太阳光热能,增加温差能,若下游水及出水口吸收地表及太阳能热源较大水温提高,与/或在本发明的水温差剩余能源多(再)次发电后的水温提高后,提升后的水不必引至上水段,而可以直接放水至水坝近端,则发电量更大,若这些下游水及出水口水的温度较低,与/或水温差剩余能源多(再)次发电后的水温下降,则将水引入水库底层低温水层,或中层相近温度层面,这些温差值改变,多常为冷热温差的1/2值加冷水温度,例如,冷水10℃,热端温度50℃(地热),则再发电的出水为(50-10)/2+10=30℃!上升20℃!若温度上升或下降明显大于原水源的热水与冷水温度,则可将此热水直接引入相对应的热端管口(渠管口),或冷水直接引入相对应的冷端管口(渠管口),其能量是非常可观的!以前这些水温差能及它们的温差变化,从未引起人们注意,这些能量都是由太阳能提供的巨大能源,只是人们以前从未这样利用到而已!)
实施例十一:.
当采用实施例一~十的各种能源组合时,以及能源组合分组编号的慨括编号:A1…26的组合,可以看到,根据组合能源的能量值与组合数量,可以获得更大的能源输出与电力输出。
例如,当采用空气热源与水热源结合时,气温-30℃,水温12℃,水温差双发电***,将较原水力发电站扩大电力为450%*3.087=1389%!!即扩大为13.89倍于水力发电量!!同样,夏季气温35℃时,低水温12℃,发电量为水力发电量的705%!详见发明内容。
实施例十二:热能源高品位回收装置与方法(含储能):
作为一种热源,热能源高品位回收方法,利用变容积式换热器,获取任何一种余热、弗弃的热能,最大热能回收为原温度值的85%-99%,理论或极端条件可达99.8%,例如,原排气口处的最高温度为450℃,视换热器性能定,回收温度为449.1℃~445℃,445℃~382℃!
用于火力,核电,热力发电站,水泥厂,炼钢,炼焦,炼油,高温炉,锅炉,用于所有机车,船舶,飞机,其它动力装置…等所有含低,中,高温热源的行业物品,装置,合之余热与热能回收,即获取热源,将较一般低品位热能回收利用,效率有大幅提高,用于发电时,热效最大。
技术改进所介决的问题和取得的效果和用途,产品,方法等优势:(慨括简称为:改进与效果):
本发明***集合,多以下述综合评估,技术改进,工业实用性,用途,环保,经济性…等作为优化,组合,集合设计的重要设计依据,包含本发明所介决的问题和取得的效果,以下面这些优势考量本发明,可以从不同角度归纳本发明技术改进所介决的问题和取得的效果和优势,为方便与统计等,将改进与效果,予以归纳编号:(更详细说明可参本发明说明书与权利要求)
以下的各项优势归纳编号,详细分折见说明书,有益效果慨括简称为:(Y1~Y198),方法与优势(Y20~Y297),产品/装置改进与优势(Y30~Y395).用途优势(Y40~Y412),本归纳不影响发明内容与实质,以说明书内容为准。
一.有益效果(Y1~Y197)
Y1.综合评价(估)好
Y1.用于陆上水源温差发电,可使人类能源、电力非常经济地至少扩容90%--300%!其中我国水源温差双发电的可开发扩容为1600%~1700%!
Y3.与水电,火电竞可争性,能源千瓦时成本,建造成本低于力电、火电!
Y4.可超大规模化,仅以我国为例:陆上已有水电站水源可开发温差双发电,为7.2亿千瓦,大于我国东海,南海近海总可开发温差能(》功率62187万千瓦!),我国陆上水源可开发温差双发电,达129亿千瓦~136亿千瓦!!我国电力装机突破8亿千瓦,目前全球电力装机容量为43亿千瓦。
Y5.完全环保,ODP=0,GWP=1为最优,臭氧破坏为零!温室汽体增加为零
Y6.可完全循环再生能源,
Y7.安全性、无易燃易爆,
Y8.无毒性,
Y9.可靠性
Y10.利用原有/新迠设施、基迠,大幅降低造价,大幅分摊成本
Y11.工程可实施性,工程难度
Y12.工业实用性,
Y13.经济,商业性,
Y14.社会效益,
Y15.用途广泛,包含陆地/山脉上所有水源温差发电(优于海水发电),潮汐温差发电…,海水温差发电较已有技术更环保,高效,详见能源组合及说明书
Y16剩余能源多次产能(水源及其它能源剩余能源多次产能…)
Y17.温差双发电提水储能增能多次发电:
利用水温差双发电,平水期内,由于发电量大于450%水力发电量,也即大于100%水力发电量,可产生越来越高的水库水位能量!甚至在枯水期可将下游水抽入水库储能与发电,…这些能量都是由太阳热能提供的巨大能源,只是人们以前从未利用到而已!详参P3制造/利用兼价二次能源)
Y18.制造/利用兼价二次能源/
Y19.制造/利用储能能源:
本发明电价低于水电,…竞争力,制造人造汽油与燃气,生物汽油与燃气,植物燃料,油与燃气,又例如生产甲醇,煤转甲醇、油、气…,更为重要的有:用于各种储能能源,完全环保,可循环再生的,高压气动力源如气动力汽车(如印度引进法国的高压汽源动力汽车),本发明高温储能源、动力源,飞轮储能动力(美国等)、电力,化学储能能源,动力源,
Y191.低成本,初始成本,运行成本,折旧成本,维护成本,建造成本、
Y192.无害化利用环境、土地等
Y193.对能源工业影响,对其它产业影响,
Y194.对环保工业影响(可用低成本能源,低弗用支出治理污染项目),
Y195.可改造沙漠,改造气候,运水,…
Y196.对人类生存环境影响
Y197.对人类行为科学影响
Y198.热能源高品位回收装置与方法
二.方法与优势(用于陆上水源温差发电为主),(Y20~Y296)
Y20.能源组合优势,
Y21.剩余能源多次产能(水源及其它能源剩余能源多次产能…)
Y.22温差双发电提水储能增能多次发电:
Y23.制造/利用兼价二次能源
Y24.制造/利用储能能源
Y25.提高温差能
Y26.提高总能量
Y27.提能量稳定,连续性
Y28.提高能量密度
Y29.降低环境依赖性
Y291.降低成本:初始成本,运行成本,折旧成本,维护成本,
Y292.全天候
Y293.能源互补
Y294.发电效率远大于海水温差发电
Y295.较海水温差发电具有明显巨大优势,具有可工业实用化,可商业化,成本大幅下降,工程易迠性…
Y296.可超大功率化,仅陆上/山脉水源可开发温差能,远大于我国东海,南海近海总可开发温差能(》功率62187万千瓦)
Y297.热能源高品位回收装置与方法
三.产品/装置改进与优势(用于陆上水源温差发电为主),(Y30~394)
Y30.低温差能利用产出高密度,巨功率能源,电力…,如浅层地热能,最浅15m~30m热井
Y.31.设计使***允许良好应用R744及多种工质,全面环保,安全
Y32.提高热机***RX,RBX效率
Y33.提高吸热效率
Y34.提高热转化效率
Y35.热能回收再利用
Y36.提高过冷化性能
Y37.环境适应性,全天候,
Y38.提高输出效率,输出能量,降低自身耗能,
Y39.提高设备牢固性
Y391.提高设备耐压力性
Y392.减小设备尺寸,减少用料
Y393.降低设备成本
Y394.高效率人工冷端,吸热,排热,制冷,
Y395.热能源高品位回收装置
四.用途优势(详参见前述一~三项及说明书,以说明书为准)
Y40.本发明高效多功能能源***优化集合(简称本发明),
Y401.用于陆上水源电输出高至450%~1389%,建造容易成本低,高效率…,
Y402.用于海水温差发电输出效率至70%~90%较原技术更环保,更高效率,
Y403.用途广泛,包含陆地/山脉上所有水源温差发电,陆上水源与/或海水/或海岸线的发电,包含所有种类的海岸线位或江河水进入大面积水域的岸线位形式,借助海洋中任何一种设施为c位,如油井平台,较原技术更环保,建造容易,成本低,更高效率,用于火力,核电,热力发电站,水泥厂,炼钢,炼焦,炼油,高温炉,锅炉,用于所有机车,船舶,飞机,其它动力装置…等所有含低,中,高温热源的行业之余热回收,即获取热源,将较一般低品位热能回收利用,效率有大幅提高,用于发电时,热效最大。
Y404.综合评价(估)好,
Y405.能源、电力非常经济地至少扩容90%--300%!
Y406.与水电,火电竞可争性,
Y407.可超大规模化,仅陆上/已有水电站水源可开发温差能,》功率62187万千瓦!我国陆上水源可开发温差双发电,达129亿千瓦~136亿千瓦!!陆上已有水电站水源可开发温差双发电,为7.2亿千瓦,…
Y408.完全环保,可完全循环再生能源,安全性、无易燃易爆,无毒,可靠性,
Y409.利用原有/新迠设施大幅分摊成本工程可实施性,工程难度工业实用性经济,商业性,社会效益,
Y410.剩余能源多次产能(水源及其它能源剩余能源多次产能…)温差双发电提水储能增能多次发电:制造/利用兼价二次能源/制造/利用储能能源:低成本,
Y411.无害化利用环境等.对能源工业影响,对其它产业影响,对环保工业影响(可用低成本能源,低弗用支出治理污染项目),可改造沙漠,改造气候,运水,…对人类生存环境影响对人类行为科学影响。
Y412.热能源高品位回收装置与方法,用于火力,核电,热力发电站,水泥厂,炼钢,炼焦,炼油,高温炉,锅炉…等所有低,中,高温行业余热回收,即获取热源,将较一般热能低品位回收利用,效率有大幅提高,用于发电时,热效最大。
Claims (8)
1.一种高效多功能能源***优化集合,其特征在于:
包括至少一亇或多个能源***,每个能源***包括至少一亇或多个能量输入端[1]和至少一亇或多个能量输出端[2]。
2.根据权项1所述高效多功能能源***优化集合,其进一步特征在于:包括至少一亇或多个能量采集、转化器[A],包括至少一亇或多个整合器[B],包括至少一亇或多个能量输出转化器[C]。
3.根据权项1所述高效多功能能源***优化集合,其进一步特征在于:包括至少一亇或多个输出能量与输入能量反馈回授环。
4.根据权项1所述高效多功能能源***优化集合,其进一步特征在于:能量输出转化器[C],包括至少一亇或多个热机[RJ],或者包括至少一亇或多个热机[RJ]及与之相连的一亇或多个发电机[C2],包括至少一亇或多个毛细管与/或(节流阀)[L3]。
5.根据权项1所述高效多功能能源***优化集合,其进一步特征在于:在***RX中,能量采集、转化器[A]包含至少一个或多个蒸发吸热器[L1],包含至少一个或多个冷凝器[L2]。
6.根据权项1所述高效多功能能源***优化集合,其进一步特征在于:整合器[B]包含至少一个或多个使工质液体进一步过冷化的回热过冷管路[L3],[L4],或回热过冷管路[L5],或过冷室[h]。
7.根据权项1所述高效多功能能源***优化集合,其进一步特征在于:[L1],[L2],[L3],[L4],[L5]或[h]的通道、管路,由钎焊板式换热器组成。
8.根据权项1所述高效多功能能源***优化集合,其进一步特征在于:控制***包含至少一亇或多个控制器[F]与/或一亇多个控制线[F1],所有控制***分为,人工控制***与/或自动控制***方式的[F]与控制线[F1]。
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN2009102013077A CN102102645A (zh) | 2009-12-17 | 2009-12-17 | 高效多功能能源***优化集合 |
PCT/CN2010/002060 WO2011072489A1 (zh) | 2009-12-17 | 2010-12-17 | 多功能能源***优化集合 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN2009102013077A CN102102645A (zh) | 2009-12-17 | 2009-12-17 | 高效多功能能源***优化集合 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN102102645A true CN102102645A (zh) | 2011-06-22 |
Family
ID=44155642
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN2009102013077A Pending CN102102645A (zh) | 2009-12-17 | 2009-12-17 | 高效多功能能源***优化集合 |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN102102645A (zh) |
WO (1) | WO2011072489A1 (zh) |
Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102945033A (zh) * | 2012-11-08 | 2013-02-27 | 河北建投国融能源服务股份有限公司 | 循环水余热回收与利用方法 |
CN103352815A (zh) * | 2013-02-26 | 2013-10-16 | 芦万里 | 新创意的动力输出机原理 |
CN106786603A (zh) * | 2017-02-22 | 2017-05-31 | 天津大学 | 一种区域综合能源***多目标最优混合潮流算法 |
CN107869841A (zh) * | 2016-09-23 | 2018-04-03 | 杭州三花家电热管理***有限公司 | 换热装置和具有它的热泵热水器 |
CN109406869A (zh) * | 2018-09-18 | 2019-03-01 | 中国电力科学研究院有限公司 | 一种用于能源使用量的强度持续低下的等级确定方法 |
CN109519350A (zh) * | 2018-11-29 | 2019-03-26 | 门立山 | 一种输出能量的机器 |
CN110362844A (zh) * | 2019-02-12 | 2019-10-22 | 杭州哲达科技股份有限公司 | 压缩空气***绝对能效和相对能效的分析方法 |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN105160159A (zh) * | 2015-08-13 | 2015-12-16 | 新奥能源服务有限公司 | 一种多能源技术量化筛选方法 |
Family Cites Families (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS57137661A (en) * | 1981-02-17 | 1982-08-25 | Fumitoshi Noto | Electric power generation by low temperature difference utilizing snow and cold water |
JP2595232B2 (ja) * | 1987-03-03 | 1997-04-02 | 株式会社日阪製作所 | 熱回収装置の最適運転方法 |
CN1916401A (zh) * | 2005-08-20 | 2007-02-21 | 刘飞 | 太阳能储能蓄热发电*** |
CN101504226A (zh) * | 2008-02-05 | 2009-08-12 | 于志伟 | 能量采集转化器 |
-
2009
- 2009-12-17 CN CN2009102013077A patent/CN102102645A/zh active Pending
-
2010
- 2010-12-17 WO PCT/CN2010/002060 patent/WO2011072489A1/zh active Application Filing
Cited By (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102945033A (zh) * | 2012-11-08 | 2013-02-27 | 河北建投国融能源服务股份有限公司 | 循环水余热回收与利用方法 |
CN103352815A (zh) * | 2013-02-26 | 2013-10-16 | 芦万里 | 新创意的动力输出机原理 |
CN107869841A (zh) * | 2016-09-23 | 2018-04-03 | 杭州三花家电热管理***有限公司 | 换热装置和具有它的热泵热水器 |
CN106786603A (zh) * | 2017-02-22 | 2017-05-31 | 天津大学 | 一种区域综合能源***多目标最优混合潮流算法 |
CN106786603B (zh) * | 2017-02-22 | 2019-07-19 | 天津大学 | 一种区域综合能源***多目标最优混合潮流算法 |
CN109406869A (zh) * | 2018-09-18 | 2019-03-01 | 中国电力科学研究院有限公司 | 一种用于能源使用量的强度持续低下的等级确定方法 |
CN109519350A (zh) * | 2018-11-29 | 2019-03-26 | 门立山 | 一种输出能量的机器 |
CN110362844A (zh) * | 2019-02-12 | 2019-10-22 | 杭州哲达科技股份有限公司 | 压缩空气***绝对能效和相对能效的分析方法 |
US11319949B2 (en) | 2019-02-12 | 2022-05-03 | Hang Zhou Zeta Technology Co., Lts | Analysis method of absolute energy efficiency and relative energy efficiency of compressed air system |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
WO2011072489A1 (zh) | 2011-06-23 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN102102645A (zh) | 高效多功能能源***优化集合 | |
Abbasi et al. | Exergoeconomic optimization of a solar driven system with reverse osmosis desalination unit and phase change material thermal energy storages | |
Chakravarty et al. | A review on integration of renewable energy processes in vapor absorption chiller for sustainable cooling | |
CN105317485B (zh) | 一种新型能量转换*** | |
CN203655547U (zh) | 一种低温型有机朗肯循环沙漠温差发电装置 | |
Bermudez-Contreras et al. | Renewable energy powered desalination in Baja California Sur, Mexico | |
Liu et al. | Assessment evaluation of a trigeneration system incorporated with an underwater compressed air energy storage | |
CN103727000A (zh) | 一种温差发电的方法及实现本方法的深井水温差发电机 | |
Khani et al. | Design, evaluation, and optimization of an efficient solar-based multi-generation system with an energy storage option for Iran’s summer peak demand | |
Shah et al. | Ocean thermal energy conversion | |
Xiao et al. | Opinion on ocean thermal energy conversion (OTEC) | |
KR20110101754A (ko) | 해양심층수와 발전소 배출수 혹은 표층수를 이용한 다단 사이클형 해양 온도차 발전시스템 | |
CN101408358A (zh) | 廉价高效制取清洁能源的方法及装备 | |
Engels et al. | Principle and preliminary calculation of ocean thermal energy conversion | |
CN204663783U (zh) | 海洋温差能液力发电设备 | |
CN101504226A (zh) | 能量采集转化器 | |
CN101943445A (zh) | 自流型太阳能制冷空调 | |
CN102943502B (zh) | 区域地源热泵***源侧水·中水公共供水管网*** | |
Kim et al. | Mitigation of environmental impact of power-plant discharge by use of Ocean Thermal Energy Conversion system | |
CN101182835A (zh) | 一种大气温差发电方法 | |
Gokcen et al. | Year-end geothermal development status of Turkey, 2002 | |
Alkhasov et al. | Harnessing the geothermal resources of sedimentary basins for electricity production | |
Chen et al. | A comprehensive geothermal system in the usage of oilfield associated water from abandoned oil wells | |
Qian et al. | Form and applicability of a new urban sewage source heat pump system with freezing latent heat collection | |
Gudmundsson | Utilisation of geothermal energy in Iceland |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
C02 | Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001) | ||
WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Application publication date: 20110622 |