[发明专利]一种新型能量转换系统

说明书

技术领域：

本发明涉及一种新型能量转换系统。

背景技术：

随着世界能源资源的紧缺、环境污染的加剧，人们注意并意识到如何开发利用自然界空间、水域中实际上存在着的数量巨大的低品位热能。这种低品位热能本质上就是太阳辐射给予地球的热量，因此取之不尽、用之不竭，最具绿色、清洁、环保和可再生循环。目前世界各国竞相投资、全力角逐，企图在开发利用海洋低品位热能发电技术领域中取得领先地位，这就大大推动了海洋低品位热能发电技术的快速发展，使这种发电技术已具商业化价值。

然而现有的海洋低品位热能发电技术还存在着以下较明显的缺陷：

(1)海洋中不可避免的狂风巨浪要求这种发电设备、电站厂房的安全系数必须提高，因此前期投资成本提高；

(2)海水中几乎含有自然界的一切元素，因此海水构成对设备的不可避免的严重侵蚀，致使投资设备的预期使用周期大大缩短，表现在维修成本提高；

(3)为获取海洋表层或深层的水源，不仅深潜海下1000米左右的管道固定施工作业极不容易，风险大且成本高，而且利用两个大功率抽水机系统的自身耗电占取了该系统发电量的很大部分，因此使整个系统发电效率明显降低，表现在单位电量成本上升；

(4)季节交替，海水表层温度降低将使这种发电方式难以维持，虽有利用太阳能、风能组合的补救设想，但未见得时时有效，因此该类发电系统一年中或一天中的发电效率波动较大、较不稳定；若不考虑储热设施，甚至可能形成间歇或停发电事件。

故此我们清楚地知道，国内外实际上已经有利用海洋低品位热能的发电技术，也有利用380～90℃范围内的工厂余热的发电技术，更有利用高温地热井热能的发电技术等等，但迄今为止我们尚未闻知有关利用内陆河水或空气的低品位热能发电技术，或称“超低温发电技术”的实际应用报道——关键问题就在于以内陆常温环境为热源时，人们几乎找不到以海深1000米下冷水(4～5℃)作为热井的对应的合适的内陆冷源，而通常以尾气和热井之间必须存在正向温度梯度为条件的普通冷凝器的技术手段在此环境中完全失效，朗肯循环体系无法建立，因此长期以来人们无法把海洋低品位热能发电技术直接移植到内陆常温环境中。

发明内容：

针对上述问题，本发明提供了一种改进的、创新的能量转换系统，可以利用低品位热能，包括自然环境的或人为环境的，并使这种低品位热能转变成机械动力做功，连接上发电机就是一种新型的能量转换系统。

本发明的技术方案为，包括两两相连的一热量集聚机构、一能量转换机构、一降温液化机构和一工质循环机构，其中：所述热量集聚机构，利用气液相换热器技术集聚、转移自然环境热源或人工环境热源中的热量至工质，使工质获得升温、汽化；所述降温液化机构，利用一种强制式冷凝器技术实现工质尾气的有效散热和液化；所述工质循环机构，利用工质泵和储液罐，提供工质在封闭体系内周而复始的循环运动可能性；所述能量转换机构，利用喷嘴和气流调节阀，使进入能量转换机构内的工质气流热能转换为机械能，进而机械能转换为电能。

比较好的是，所述热量集聚机构包括并不限于第一传感器和用若干管道顺序连接的液相换热器工质进口阀、液相换热器、液相换热器工质出口阀、气相换热器工质进口阀、气相换热器、气相换热器工质出口阀、第一止回阀、可被视为过热器的强制式冷凝器热端部分的进口阀、可被视为过热器的强制式冷凝器热端部分、可被视为过热器的强制式冷凝器热端部分的出口阀，以及在某些应用场合并非必需的热量集聚机构中热交换体系侧的进水(气)电子调节阀。所述能量转换机构包括并不限于第二传感器和用若干管道顺序连接的第二止回阀、透平机进气调节阀、喷嘴、透平机、透平机出气阀以及发电机(及控制)。所述降温液化机构包括并不限于第三传感器和用若干管道顺序连接的可被视为液化器的强制式冷凝器冷端部分的进口阀、可被视为液化器的强制式冷凝器冷端部分、可被视为液化器的强制式冷凝器冷端部分的出口阀。所述工质循环机构，包括并不限于第四传感器和用若干管道顺序连接的储液罐进口阀、储液罐进口、储液罐出口、储液罐出口阀、工质泵进口阀、工质泵进口、工质泵出口、工质泵出口阀。