[发明专利]自循环温度势能发电装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种通过采集空气和浅层地表水中储存的温度势能进行发电的自循环温度势能发电装置。

背景技术

为了满足人们生活和工作中对电能的需要，人类一方面在大量消耗地球中储藏的自然资源，造成环境污染，另一方面又将消耗自然资源时产生的大量热能排放到我们赖以生存的空气和水中，使全球气候变暖、环境恶化，其恶性循环的危害过程已越来越多地影响到我们的生活，甚至给人类的生存带来了潜在危险。大量的温度势能储藏在空气和浅层地表水中，在不消耗煤、石油等不可再生资源的情况下，利用浅层地表水和空气中存储的温度势能带给人类生活所必需的电能，一直是人们希望解决气候变暖问题的关键，虽然热能转变成电能的过程已早为人类所掌握，但由于海洋和空气中存储的温度势能单位体积内热量较低，受高能效比热泵以及装置材料、系统本身机械消耗等情况的影响，现有热转换装置输出的电能始终无法达到使用的标准，使温度势能这一大量的清洁能源始终无法得到很好的利用。有效开发、利用温度势能，使之能为人类生活服务，就成为本发明所要解决的问题。

发明内容

根据上述现有情况，本发明旨在提供一种通过高效热泵循环技术进行常态下浅层地表水和空气中温度势能采集、发电的装置，以达到节能、环保、可持续发展的目的。

本发明是通过以下技术方案来实现的：

自循环温度势能发电装置，包括带有制冷剂的热泵系统，热泵系统包括环形管路连接的蒸发器、压缩机、散热器以及控制用节流阀，还包括涡轮发电装置以及充电逆变器和电瓶，涡轮发电装置与散热器连接，涡轮发电装置的电流输出端分别与压缩机和外界输电电路连接；电瓶通过充电逆变器连接在涡轮发电装置的电流输出端与压缩机之间连接电路的支路上。

所述涡轮发电装置包括管路环形连接的气化室、涡轮发电机组、冷却器和泵，气化室密闭环绕在散热器表面；涡轮发电机组连接在气化室出口与冷却器之间的管路上，涡轮发电机组的电流输出端分别与压缩机和外界输电电路连接；泵连接在冷却器与气化室入口之间的管路上，泵电源线与涡轮发电机组电流输出端和压缩机之间的连接电路连接。

所述气化室内密闭有气化温度小于90℃的气化介质。

所述气化介质为酒精。

本发明所述的自循环温度势能发电装置，利用往复循环的热泵系统实现气化介质不断气化，达到推动涡轮发电机组工作发电的目的.其过程只在开机阶段需要外接电瓶对装置中压缩机和泵供电，工作起来后，压缩机及泵的运行完全依靠自身产生的电能供给，既吸收了外界环境如空气或水中大量的热能，降低了环境温度，又不会产生其它的能源消耗，还可提供多余电能供给外界使用，使能源利用处于良性循环之中.整个装置结构简单、性能稳定、工作可靠，环境适应力强，运转过程可往复进行，特别适合作为电源使用于海水淡化、空气调节及小型船载或环境恶劣地区的家庭使用.

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图1对本发明做进一步的描述：

本发明所述的自循环温度势能发电装置，包括带有制冷剂的热泵系统、涡轮发电装置以及充电逆变器5和电瓶4。

其中，热泵系统包括蒸发器1、压缩机2、散热器6以及节流阀9。蒸发器1、压缩机2、散热器6和节流阀9通过管路环形顺序连接，形成一个标准的热泵系统，节流阀9可有效限制连接管路内的液体流量，保证蒸发器1工作的稳定性和可靠性。制冷剂通常情况下为液态，如氟利昂等，制冷剂在管路中通过不断气液两相变化，完成与外界的热量交换。

涡轮发电装置与散热器6连接，涡轮发电装置的电流输出端分别与压缩机2和外界输电电路连接，在保证自身用电的情况下，多余的电流将向外界提供。涡轮发电装置包括管路环形连接的气化室8、涡轮发电机组10、冷却器11和泵12。泵12连接在冷却器11与气化室8入口间的管路上，将液态介质泵入气化室8中完成一个循环。气化室8密闭环绕在散热器6表面，将散热器6表面完全封闭在气化室8中，这样可以增加接触面积，提高气化过程的可靠性和气化效率。气化室8内密闭有气化介质-酒精，酒精在吸收足够的热量后开始气化，并在泵12的辅助作用下推动涡轮发电机组10工作。涡轮发电机组10连接在气化室8出口与冷却器11之间的管路上，涡轮发电机组10的电流输出端分别与压缩机2和外界输电电路连接。泵12连接在冷却器11与气化室8入口之间的管路上，泵12的电源线与涡轮发电机组10电流输出端和压缩机2之间的连接电路连接，涡轮发电机组10产生的电能可以直接带动泵12和压缩机2工作、运转。