專利名稱：空氣能等溫蓄冷發(fā)動機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種新能源發(fā)動機(jī)，尤其是一種空氣能等溫蓄冷發(fā)動機(jī)。
背景技術(shù)：
太陽熱能發(fā)電利用方面，目前，公知的主要有集熱式太陽熱能發(fā)電裝置，它用聚光鏡集熱成高溫能量，再通過熱力發(fā)動機(jī)發(fā)電，它存在過分依賴太陽光照，不能利用常溫環(huán)境能量，地異時變，穩(wěn)定性，可靠性低，占用土地資源多，投資大，因而成本高的不足。

發(fā)明內(nèi)容
為了克服現(xiàn)有的集熱式太陽熱能發(fā)電裝置，用聚光鏡集熱成高溫能量，再通過熱力發(fā)動機(jī)發(fā)電，過分依賴太陽光照，不能利用常溫環(huán)境能量，地異時變，穩(wěn)定性，可靠性低， 占用土地資源多，投資大，因而成本高的不足，本發(fā)明提供一種空氣能等溫蓄冷發(fā)動機(jī)，該空氣能等溫蓄冷發(fā)動機(jī)包含一個蓄冷裝置和一個等溫膨脹做功循環(huán)裝置及一個逆卡諾制冷循環(huán)裝置，采用等溫膨脹做功，逆卡諾制冷循環(huán)制冷為冷源。它的特征之一是采用蓄冷裝置，在環(huán)境溫度低時如晚上制冷蓄冷，充分利用環(huán)境溫差，它特別適合晝夜溫差大的地方 (如沙漠)，它還可以利用熱帶海水溫差，深海的冷水本身就是一個天然的蓄冷裝置。它的特征之二是采用等溫膨脹機(jī)，等溫膨脹機(jī)出口是常溫低壓氣體；它的特征之三是逆卡諾制冷循環(huán)所消耗的功來自于等溫膨脹做功循環(huán)；它的特征之四是吸熱器首先吸收等溫膨脹機(jī)出口的常溫低壓氣體的熱能，再進(jìn)一步吸收室內(nèi)側(cè)和環(huán)境常溫空氣的熱能，室內(nèi)側(cè)也從吸熱器中獲得冷量；它的特征之五是逆卡諾制冷循環(huán)通過冷凝器向蓄冷裝置放熱，所產(chǎn)生的制冷量用于等溫膨脹做功循環(huán)經(jīng)吸熱器吸熱預(yù)冷的低溫低壓氣體的冷凝。理論上，該空氣能等溫蓄冷發(fā)動機(jī)的輸出凈功等于等溫膨脹做功減去逆卡諾制冷循環(huán)壓縮機(jī)功耗，該空氣能等溫蓄冷發(fā)動機(jī)還副產(chǎn)冷氣，它的制冷量大于逆卡諾制冷循環(huán)的制冷量，它制冷發(fā)電一舉兩得。這樣達(dá)到使該空氣能等溫蓄冷發(fā)動機(jī)能充分利用環(huán)境的熱能及溫差，做功多，還能制冷，穩(wěn)定性好，可靠性好，占用土地資源少，投資小，因而發(fā)電成本低。本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是該空氣能等溫蓄冷發(fā)動機(jī)主要包括壓縮機(jī)、冷凝器、節(jié)流閥、內(nèi)部換熱器、工質(zhì)泵、吸熱器、等溫膨脹機(jī)、蓄冷裝置等；它還包括系統(tǒng)內(nèi)相連接的管道、附件及檢測和控制裝置。該空氣能等溫蓄冷發(fā)動機(jī)有一個蓄冷裝置和一個等溫膨脹做功循環(huán)及一個逆卡諾制冷循環(huán)。蓄冷裝置可以采用制冰機(jī)或共用本系統(tǒng)內(nèi)的逆卡諾制冷循環(huán)制冷，在環(huán)境溫度低時如晚上制冷蓄冷，充分利用環(huán)境溫差。兩個封閉系統(tǒng)內(nèi)的工質(zhì)可以相同也可以不同。在等溫膨脹做功循環(huán)裝置中有等溫膨脹機(jī)。工質(zhì)泵、 吸熱器、等溫膨脹機(jī)、吸熱器、內(nèi)部換熱器依次連接形成等溫膨脹做功循環(huán)裝置；壓縮機(jī)、冷凝器、節(jié)流閥、內(nèi)部換熱器依次連接形成逆卡諾制冷循環(huán)裝置。在等溫膨脹做功循環(huán)裝置中有首先吸收等溫膨脹機(jī)出口的常溫低壓氣體的熱能，再進(jìn)一步吸收室內(nèi)側(cè)和常溫環(huán)境的熱能的吸熱器。等溫膨脹做功循環(huán)裝置與逆卡諾制冷循環(huán)裝置通過內(nèi)部換熱器相連接。在第一封閉循環(huán)做功系統(tǒng)等溫膨脹做功循環(huán)中，冷凝工質(zhì)經(jīng)工質(zhì)泵進(jìn)入吸熱器首先吸收等溫膨脹機(jī)出口的常溫低壓氣體的熱能，再進(jìn)一步吸收室內(nèi)側(cè)和常溫環(huán)境流體一空氣中、水中的熱能加熱液態(tài)工質(zhì)成為常溫高壓工質(zhì)，然后常溫高壓工質(zhì)進(jìn)入等溫膨脹機(jī)膨脹做功；等溫膨脹機(jī)出口的常溫低壓氣態(tài)工質(zhì)進(jìn)入吸熱器放熱成為低溫低壓氣態(tài)工質(zhì)，再進(jìn)入內(nèi)部換熱器中與第二封閉循環(huán)系統(tǒng)中經(jīng)節(jié)流閥節(jié)流的低溫液態(tài)工質(zhì)換熱后放熱冷凝，這樣形成了第一封閉循環(huán)系統(tǒng)。在第二封閉循環(huán)系統(tǒng)逆卡諾制冷循環(huán)中，液態(tài)工質(zhì)經(jīng)節(jié)流閥節(jié)流再進(jìn)入內(nèi)部換熱器吸收第一封閉循環(huán)系統(tǒng)中經(jīng)吸熱器吸熱后的低溫低壓氣態(tài)工質(zhì)的冷凝熱后蒸發(fā)成為氣態(tài)工質(zhì)，然后氣態(tài)工質(zhì)進(jìn)入壓縮機(jī)加壓，加壓后的氣態(tài)工質(zhì)去冷凝器放熱冷凝為液態(tài)工質(zhì)，熱量傳遞給蓄冷裝置，這樣形成了第二封閉循環(huán)系統(tǒng)。該空氣能等溫蓄冷發(fā)動機(jī)的等溫膨脹機(jī)主軸與壓縮機(jī)主軸之間相連接。該空氣能等溫蓄冷發(fā)動機(jī)的等溫膨脹機(jī)可以是膨脹機(jī)組，每級膨脹機(jī)入口可以有換熱器吸收常溫環(huán)境的熱量，也可以用太陽能熱水器和熱泵熱水器蓄熱來補(bǔ)充常溫環(huán)境熱量。對于工質(zhì)相同的兩個封閉循環(huán)系統(tǒng)，該空氣能等溫蓄冷發(fā)動機(jī)的內(nèi)部換熱器可以用氣液分離器替代，以簡化設(shè)備提高傳熱效率。對于高壓差的逆卡諾制冷循環(huán)系統(tǒng)，該空氣能等溫蓄冷發(fā)動機(jī)的節(jié)流閥可以用耐液擊膨脹機(jī)替代， 以回收功并提高制冷效率。該空氣能等溫蓄冷發(fā)動機(jī)副產(chǎn)冷量。該空氣能等溫蓄冷發(fā)動機(jī)也可以用于余熱廢熱地?zé)岬戎械蜏責(zé)嵩窗l(fā)電。該空氣能等溫蓄冷發(fā)動機(jī)可以安裝于車船及其他機(jī)械設(shè)備作為直接動力裝置或充電裝置。該空氣能等溫蓄冷發(fā)動機(jī)啟動電力使用蓄電池或電網(wǎng)電力，動力除自用外可以發(fā)電上傳電網(wǎng)。本發(fā)明的有益效果是，該該空氣能等溫蓄冷發(fā)動機(jī)能充分利用環(huán)境的熱能及溫差，做功多，還能制冷，穩(wěn)定性好，可靠性好，占用土地資源少，投資小，因而發(fā)電成本低。


下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明作進(jìn)一步說明。附圖1是本發(fā)明較佳實施例的工作流程示意圖。圖中1.壓縮機(jī)、2.冷凝器、3.節(jié)流閥、4.內(nèi)部換熱器、5.工質(zhì)泵、6.吸熱器、7.等
溫膨脹機(jī)、8.蓄冷裝置。
具體實施例方式在附圖1所示實施例中，該空氣能等溫蓄冷發(fā)動機(jī)主要包括壓縮機(jī)(1)、冷凝器 (2)、節(jié)流閥(3)、內(nèi)部換熱器(4)、工質(zhì)泵(5)、吸熱器(6)、等溫膨脹機(jī)(7)、蓄冷裝置(8) 等；它還包括系統(tǒng)內(nèi)相連接的管道、附件及檢測和控制裝置，它有一個蓄冷裝置(8)兩個封閉循環(huán)系統(tǒng)，兩個封閉系統(tǒng)內(nèi)的工質(zhì)相同。該空氣能等溫蓄冷發(fā)動機(jī)包含一個等溫膨脹做功循環(huán)和一個逆卡諾制冷循環(huán)。工質(zhì)泵(5)、吸熱器(6)、等溫膨脹機(jī)(7)、吸熱器(6)、內(nèi)部換熱器(4)依次連接形成第一封閉循環(huán)系統(tǒng)等溫膨脹做功循環(huán)裝置；壓縮機(jī)(1)、冷凝器 (2)、節(jié)流閥(3)、內(nèi)部換熱器(4)依次連接形成第二封閉循環(huán)系統(tǒng)逆卡諾制冷循環(huán)裝置。在第一封閉循環(huán)做功系統(tǒng)等溫膨脹做功循環(huán)中，冷凝工質(zhì)經(jīng)工質(zhì)泵(5)進(jìn)入吸熱器(6)首先吸收等溫膨脹機(jī)(7)出口的常溫低壓氣體的熱能，再進(jìn)一步吸收室內(nèi)側(cè)和常溫環(huán)境流體一空氣中、水中的熱能加熱液態(tài)工質(zhì)成為常溫高壓工質(zhì)，然后常溫高壓工質(zhì)進(jìn)入等溫膨脹機(jī) (7 )等溫膨脹做功；等溫膨脹機(jī)(7 )出口的常溫低壓氣態(tài)工質(zhì)進(jìn)入吸熱器(6 )放熱成為低溫低壓氣態(tài)工質(zhì)，再進(jìn)入內(nèi)部換熱器(4)中與第二封閉循環(huán)系統(tǒng)中經(jīng)節(jié)流閥(3)節(jié)流的低溫液態(tài)工質(zhì)換熱后放熱冷凝，這樣形成了第一封閉循環(huán)系統(tǒng)。在第二封閉循環(huán)系統(tǒng)逆卡諾制冷循環(huán)中，液態(tài)工質(zhì)經(jīng)節(jié)流閥(3)節(jié)流再進(jìn)入內(nèi)部換熱器(4)吸收第一封閉循環(huán)系統(tǒng)中經(jīng)吸熱器(6)吸熱后的低溫低壓氣態(tài)工質(zhì)的冷凝熱后蒸發(fā)成為氣態(tài)工質(zhì)，然后氣態(tài)工質(zhì)進(jìn)入壓縮機(jī)(1)加壓，加壓后的氣態(tài)工質(zhì)去冷凝器(2 )放熱冷凝為液態(tài)工質(zhì)，熱量傳遞給蓄冷裝置(8)，這樣形成了第二封閉循環(huán)系統(tǒng)。該空氣能等溫蓄冷發(fā)動機(jī)的等溫膨脹機(jī)(7)主軸與壓縮機(jī)(1)主軸之間相連接。
權(quán)利要求
1.一種空氣能等溫蓄冷發(fā)動機(jī)主要包括壓縮機(jī)、冷凝器、節(jié)流閥、內(nèi)部換熱器、工質(zhì)泵、 吸熱器、等溫膨脹機(jī)等，它還包括系統(tǒng)內(nèi)相連接的管道、附件及檢測和控制裝置，其特征是 空氣能等溫蓄冷發(fā)動機(jī)包含一個蓄冷裝置和一個等溫膨脹做功循環(huán)裝置及一個逆卡諾制冷循環(huán)裝置。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的空氣能等溫蓄冷發(fā)動機(jī)，其特征是在等溫膨脹做功循環(huán)裝置中有等溫膨脹機(jī)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的空氣能等溫蓄冷發(fā)動機(jī)，其特征是工質(zhì)泵、吸熱器、等溫膨脹機(jī)、吸熱器、內(nèi)部換熱器依次連接形成等溫膨脹做功循環(huán)裝置。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的空氣能等溫蓄冷發(fā)動機(jī)，其特征是壓縮機(jī)、冷凝器、節(jié)流閥、 內(nèi)部換熱器依次連接形成逆卡諾制冷循環(huán)裝置。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的空氣能等溫蓄冷發(fā)動機(jī)，其特征是等溫膨脹做功循環(huán)裝置與逆卡諾制冷循環(huán)裝置通過內(nèi)部換熱器相連接。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的空氣能等溫蓄冷發(fā)動機(jī)，其特征是該空氣能等溫蓄冷發(fā)動機(jī)的等溫膨脹機(jī)主軸與壓縮機(jī)主軸之間相連接。
全文摘要
一種新能源空氣能等溫蓄冷發(fā)動機(jī)，它包含一個蓄冷裝置和一個等溫膨脹做功循環(huán)及一個逆卡諾制冷循環(huán)，壓縮機(jī)所消耗的功來自于等溫膨脹機(jī)，室內(nèi)側(cè)從吸熱器中獲得冷量，等溫膨脹做功循環(huán)的冷凝熱通過逆卡諾制冷循環(huán)傳遞給蓄冷裝置，蓄冷裝置在晚上制冷蓄冷，它特別適合溫差大的地方如沙漠和熱帶海洋。理論上，該空氣能等溫蓄冷發(fā)動機(jī)的輸出凈功等于等溫膨脹做功減去逆卡諾制冷循環(huán)壓縮機(jī)功耗，并且該空氣能等溫蓄冷發(fā)動機(jī)還副產(chǎn)冷氣，它的制冷量大于逆卡諾制冷循環(huán)的制冷量，它制冷發(fā)電一舉兩得。該空氣能等溫蓄冷發(fā)動機(jī)能充分利用環(huán)境的熱能和溫差，效率高，做功多，制冷量大，而且無需體系外冷源。
文檔編號F01K25/00GK102434234SQ201110395319
公開日2012年5月2日 申請日期2011年12月2日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月2日
發(fā)明者羅良宜 申請人:羅良宜