[实用新型]一种多用途泵系统

说明书

技术领域

本发明属于工程热力学及流体机械范畴，涉及热能转换与利用，尤其涉及利用中 低品位热能转换成液体或气体的势能的热动力循环泵系统。

背景技术

在过去，地球上的人和动物数量少，人类生活水平低、以农耕为主、工业不发达，能 源消耗少，地球上的热量主要来自于太阳辐射，在此期间，太阳照射到地球的热量与地球吸 收、反射、水蒸发的热量是处于一种稳定的自然动态平衡状态。而今（特别是工业革命之 后），地球上人和其它动物数量（包括人工养殖）数倍增加，人类的生产、生活活动所需要的 能源、资源也大量增加，有资料显示，大约有85%~90%的能源是以转换成热能后再加以利用 的，这使得地球周围的热量大大增加，同时所增加的大量的热量，无论是地球上的高品位热 能被利用之后，还是高温太阳能到达地球之后，最终都耗散成中低品位热能，产生所谓“室 温效应”，导致全球气候变暖，从而打破了原有的自然动态平衡状态。特别是对化石能源的 开采、加工、消耗，对森林植被的破坏等，造成了现在的气候变化、臭氧层破坏、城市热岛效 应、冰山融化、海平面上升，森林衰竭、土地荒漠化、草场退化、生物多样性减少、环境污染等 问题。为解决这些问题，并尽可能恢复到原始自然平衡状态，人们采取了一系列减少热量排 放、降温和治理环境污染等措施，包括：（1）改变能源结构，发展利用清洁能源和可再生能 源，减少对燃烧性能源的供应。（2）节约利用能源，通过管理节能、技术节能等手段，减少对 能源的消耗。（3）有效利用能源，通过按质用能、按需用能和对能量的分级多次利用及减少 过程的推动力等方式减少能量损失，提高能源利用率。（4）植树造林、增加植植被吸收热量， 同时静化空气和水源。上述这些措施都是行之有效的，但并不是全面的。

近年来，人们在采取了吸收中低品位热能、降低大气温度的同时，也将吸收的热能 经过提升品位并转换成其它形式能量的存在方式，例如：利用热泵循环方式吸收热能由旋 转膨胀机驱动发电机发电或带动旋转水泵提水或带动其它工作机械。但这些循环的输出能 量转换方式，即便不考虑变速传动环节，最少要经过旋转膨胀机和工作机械两个环节，其效 率最高也是两者的乘积，效率较低，设备复杂，同时旋转膨胀机、变速机构和各种工作机械 在工作过程中还要散发出大量热量到大气中。

目前市场上销售的热泵热水器具有空气调节及加热水的多功能，但在用于制冷 时，是向环境排放热量，且不具有提升输送流体的功能。

本申请人的中国专利授权公告号为CN1036089C的“气动液体泵”和中国专利授权 公告号为CN1069953C的“气动泵”两项发明专利，只是利用了压缩空气提升输送液体，不具 有吸收环境中的热能加以利用的功能。另外，本申请人的中国专利授权公告号为 CN102538296B的“多用途热力机械”和中国专利授权公告号为CN103277937的“多用途热泵” 两项发明专利，它具有吸收环境中的热能用于提升输送液体、制冷，制热等多功能，但它们 只是基于有机工质和采用气体压缩机的热泵动力循环系统，有机工质热泵循环仍有以下不 足：（1）压缩机的成本较高，（2）有机工质存在泄漏并与被提升流体混合污染的可能性。

本人认为，既能给地球降温，又能利用中低品位能作为动力的最好方式之一是：研 发一种既能不断地聚集吸收中低品位热能，又能利用中中低品位热能直接驱动泵提水，再 将水用于灌溉、喷洒、蒸发散热或过滤空气或过滤水，之后形成小区域冷热气流交换、降雨 的生态循环系统。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：提供一种能吸收利用中低品位热能的多用途泵系 统，即该泵系统既可聚集吸收中低品位热能、给地球降温，又可同时用于提升输送流体、加 热流体、过滤流体；既可采用水蒸气工质，也可采用有机工质；既可吸收单一热源热能，也可 同步吸收多热源热能；且能量转换环节少、投资成本低的多用途泵系统。

为达到上述目的和解决上述技术问题，本发明提出的技术方案是：